Лабораторная работа № 1. лаб 1. Исследование переходного процесса в линейной цепи с
 Скачать 244.27 Kb.
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ С ОДНИМ НАКОПИТЕЛЕМ ЭНЕРГИИ Цель работы: Исследовать характер и длительность переходного процесса в электрической цепи с одним накопителем энергии (конденсатор или катушка индуктивности) при изменении его параметров. Общие теоретические положения Электромагнитные процессы, происходящие в электрической цепи при ее переходе из одного установившегося состояния в другое, носят названия переходных процессов. Их возникновение обусловлено энергией, запасенной в электрическом поле конденсатора или магнитном поле катушки индуктивности к моменту коммутации. Переходный процесс в цепи с одним накопителем (по своим физическим свойствам) энергии неизменно развивается по апериодическому закону. При этом энергия электрического поля конденсатора или магнитного поля катушки индуктивности необратимо преобразуется в тепловую энергию, выделяющуюся на активных сопротивлениях цепи. Практическая длительность переходного процесса (теоретически он длится бесконечно долго) определяется постоянной времени цепи τ. Ее величину можно найти в результате решения характеристического уравнения, составленного для исследуемой цепи после коммутации. Наибольшее практическое применение в части составления характеристического уравнения нашел способ, при котором для исследуемой электрической цепи составляется выражение ее входного сопротивления в комплексной форме записи (Z(jω)) Далее производится замена оператораjω→p, т.е. Z(jω)→Z(p) и записывается требуемое характеристическое уравнение Z(p) = 0. Корень характеристического уравнения р и постоянная времени цепи τ связаны соотношением: p 1 Все цепи первого порядка характеризуются наличием одного вещественного отрицательного корня. Изучение переходных процессов в цепях с одним накопителем энергии производится на примере двух основных типов электрических схем, изображенных на рис.2.3.1,а-2.3.1,б, питающихся от источника постоянного напряжения. Рис.2.3.1. Расчетные электрические схемы первого порядка для исследования переходных процессов Задание 1. Для схемы рис. 2.3.1-а рассчитать постоянные времени τ 1 и τ 2 для двух случаев: замыкание ключа (τ 1 ) и его размыкание (τ 2 ), воспользовавшись данными из таблицы 2.3.1, в соответствии с номером варианта, при различных значениях емкости (4 значения τ). 2. Для случаев замыкания и размыкания ключа найти функции изменения во времени u C (t) для схемы рис. 2.3.1-а, при двух значениях емкости конденсатора (4 функции). 3. Построить графики изменения во времени функций u C (t), рассчитанных в пункте 2 (4 графика). 4. Сделать выводы по работе. Таблица 2.3.1 Параметры № Варианта U, В C, мкФ R 1 , Ом R 2 , Ом 1 2 3 4 15 12 10 8 10 4,4 10 10 4,4 1,0 4,4 1,0 330 330 220 330 150 220 150 220 Отчет по лабораторной работе должен включать: 1. Титульный лист. 2. Цель работы, схема электрической цепи. 3. № варианта и данные вашего варианта, расчеты искомых величин, обязательно наличие формул. 4. Графики. 5. Вывод по работе |