4. Порядок выполнения лабораторной работы
4.1 Учебные задания и методические указания к их выполнению (для линейных цепей первого порядка) а.Расчетное (домашнее) задание
Задание 1. 1 Рассчитать переходный процесс в цепи рис. 1.1, а при U = 5 В; R =110 Ом, R = 470 Ом, и L = 10-100 мГн, изобразив на графике зависимости iL(t) и uL(t). Определить постоянную времени цепи и найти значения напряжения uL(0+), uL(), uL(2) и uL(3), записав их в самостоятельно составленную таблицу.
2. Рассчитать переходный процесс в схеме рис. 1.2, а при U = 5 В; R = 470 Ом, и R =220 Ом и С = 1-10 мкФ, изобразив на графике зависимости i(t) и uС(t). Определить постоянную времени цепи и найти значения напряжения uС(0+), uС(), uС(2) и uС(3), записав их в самостоятельно составленную таблицу.
Б.Задание на эксперимент
Задание 2. 1.Собрать цепи на лицевой панели лабораторного стенда согласно схеме эксперимента (рис. 1.1 и 1.2) , включив в нее вместо реальных амперметров и вольтметров виртуальные приборы , изображенные на лицевой панели коннектора.
2.Открыть файл «ВП ТОЭ» прикладной программы, созданной в среде LabWIEW (подобно среде программирования Delphi) , находящийся на рабочем столе монитора и включить виртуальные приборы –блок «Приборы I», в котором содержатся вольтметры и амперметры, а из меню этого блока позицию «Приборы II» - осциллограф.
3. Выбрав генератор FG в качестве источника прямоугольного импульса напряжения с регулируемой частотой, подключив его выход и входы осциллографа к указанным на схеме узлам, , снять ток i(t), напряжения u(t) (для рис 1.1.и 1.2).
Установить параметры пассивных элементов схемы, рассчитанных в задании 1. Установить параметры функционального генератора FG (напряжение, частоту, смещение) и осциллографа, ориентировочные значения которых приведены на рис. 1.1.и 1.2. При этом длительность импульса генератора рекомендуется установить такой, чтобы выполнялось условие tи > (5…8).
Внимание! При снятии осциллограмм uL(t) и uС(t) схему цепи необходимо скорректировать таким образом, чтобы элемент цепи, с которого снимается осциллограмма, имел один заземлённый полюс (вывод). Необходимость этого условия вызвана тем, что один из входных зажимов осциллографа постоянно заземлен.
Примечание. Исследование переходных процессов в цепях проводить при положениях переключателей горизонтальной развёртки луча, обеспечивающих развертку длительности переходного процесса на 0,6...0,8 ширины экрана осциллографа.
Задание
3 .
Собрать RL-цепь, включить
программу «ВП ТОЭ». Скорректировать
развёртку и уровни кривых i(t)
и uL(t)
на экране осциллографа (см. рис.4.1 .,
внизу). Зарисовать (распечатать)
осциллограммы i(t)
и напряжений uL(t).
Воспользовавшись таблицей параметров,
определить постоянную времени
цепи и измерить значения тока i(t)
и напряжений uL(t)
при t = 0, t
= , t
= 2 и t
= 3; занести их
значения в таблицу, составленную вами
при выполнении задания 1. Сравнить
полученные результаты с расчётными
значениями величин.
Рис.4.1 . RL-цепь для эксперимента.
Задание 4 Собрать RС-цепь, включить программу «ВП ТОЭ». Скорректировать развёртку и уровни кривых u(t) и uС(t) на экране осциллографа (см. рис. 1.2, ). Зарисовать (распечатать) осциллограммы напряжений u(t) и uС(t). Воспользовавшись таблицей параметров, определить постоянную времени цепи и измерить значения напряжений u(t) и uС(t) при t = 0, t = , t = 2 и t = 3; занести их значения в таблицу, составленную вами при выполнении задания 1. Сравнить полученные результаты с расчётными значениями величин.
Рис.4.2 . RL-цепь для эксперимента(необходимо проводить безL ).
Задание 5. Изменить значение сопротивления R в RL и RC-цепи так, чтобы переходный процесс сменился . Зарисовать (распечатать) осциллограмму токов и напряжения на индуктивности , на конденсаторе . Увеличив сопротивление R зарисовать (распечатать) осциллограмму. Сравнить осциллограмму при трех R, обратив внимание на крутизну нарастания кривых токов и напряжения, при которых длительность переходного процесса примерно равна длительности импульса генератора, больше длительности импульса, меньше длительности генератора. Записать три значения R .