60 Минут

Исследование переходных процессов при подключении RL-цепи к источнику постоянного напряжения и при закорачивании RL-цепи с начальным током.

Задача исследования:

1. Получить осциллограмму переходных процессов при подключении RL-цепи к источнику постоянного напряжения и при закорачивании RL-цепи с начачальным током.

2. По осциллограммам определить постоянную времени .

Схема исследования переходных процессов в RL - цепи, представлена на рис. 6.

Рис. 6.

Исходные данные:

Вариант	1	2	3	4	5
L, mH	200	400	600	300	500
R, ом	50	20	50	100	20

Примечание: время выключения переключателя выберите больше времени переходного процесса.

Покажите результаты работы преподавателю.

Исследование переходных процессов в цепях с двумя накопителями энергии

Код: 0646.02.03/ПТ.0646.08

Продолжительность:

160 мин.

Дисциплина:

“Электротехника и электроника”, Юнита №.2

Предназначено:

Для студентов по направлению информатика и ВТ в соответствии с учебным планом.

Цель:

Овладение практическими навыками исследования переходных процессов при разряде конденсатора с начальным напряжением на RL- цепь и при скачкообразном изменении параметров цепи с двумя накопителями энергии с использованием средств САПР Electronics Workbench.

Результат обучения:

После успешного завершения занятия пользователь должен:

• Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей с использованием средств САПР Electronics Workbench;

• Уметь получать осциллограммы переходных процессов в сложных цепях средствами САПР.

Используемые программы:

Electronics Workbench в. 5.0

План занятия:

1. Работа под руководством преподавателя. 100 минут

Исследование переходных процессов в цепях с двумя накопителями энергии.

2. Самостоятельная работа. 60 минут

Запуск программы:

Предполагается, что требуемые программы уже инсталлированы на диске.

(См. «Инструкцию по установке программы на ПК»)

I. Исследование переходных процессов в цепях с двумя накопителями энергии.

Рекомендуемое время

100 Минут

1.1. Общие теоретические сведения.

Процессы, возникающие в цепях при переходе их от одного установившегося режима к другому, называют переходными процессами. Переходные процессы возникают в цепях при их включении и отключении, изменении параметров цепи.

Переходный процесс при разряде конденсатора с начальным напряжением на RL- цепь описывается уравнением

, (1)

где i –ток в RLC контуре.

Решение уравнения (1) при 2R< имеет вид

; (2)

,

где - период свободных колебаний; - добротность контура.

1.2. Исследование переходных процессов при разряде конденсатора с начальным напряжением на rl- цепь.

Задача исследования:

1. Получить осциллограммы переходных процессов при разряде конденсатора с начальным напряжением на RL- цепь.

2. По осциллограммам определить период свободных колебаний и добротность контура .

Схема исследования переходных процессов при разряде конденсатора с начальным напряжением на RL- цепь, представлена на рис. 1.

Рис. 1.

В схеме исследования цепи рис. 1 в качестве измерителя тока используется источник напряжения, управляемый током с пиктограммой вида

.

Величина источника напряжения, управляемого током, зависит от величины входного тока. Коэффициент передачи равен отношению выходного напряжения к входному току, он имеет размерность сопротивления. По умолчанию коэффициент передачи равен 1 Ом.

На вход осциллографа поданы напряжение с конденсатора и напряжение источника напряжения, управляемого током . Коммутация в цепи осуществляется с помощью переключателя, автоматически срабатывающего через заданное время. В результате в начальный момент ток в цепи равен нулю, а конденсатор имеет начальное напряжение равное напряжению источнику питания, через 0,1 сек происходит закорачивание цепи и конденсатор разряжается на RL- цепь. Параметры RL- цепи а, следовательно, и добротность контура варьируются с помощью переменного резистора.