2 Исследование переходных процессов в цепи rl

Для исследования переходных процессов тока и напряжения в -цепи подключить в схеме рисунка 19 вместо конденсатора катушку индуктивности .

2.1. Постоянная времени -цепи определяется из выражения , и при большом значении ( =5120 Ом) получается величиной малой, форма тока в этом случае оказывается близкой к форме входного напряжения. Уменьшать сопротивление от 5120 до 20 Ом, при этом постоянная времени будет возрастать, форма напряжения на резистивном сопротивлении , а, следовательно, и форма тока в цепи, станут все больше отличаться от формы входного напряжения. Зарисовать полученные изображения для трех характерных случаев.

2.2. Поменять местами проводники, подходящие к входным гнездам блока Г-3, при этом к входу второго канала осциллографа будет подведено напряжение, снимаемое с катушки . Изменять сопротивление от 20 до 5120 Ом, зарисовать три характерных изображения.

2.3. Аналогично п.1.3 рассчитать индуктивность катушки формуле:

(33)

2.4. Вместо катушки подключать поочередно катушки и . Повторить опыты, проведенные в п.п. 2.1-2.3.

2.5. Исследовать переходные процессы при подключении цепи к генератору синусоидального напряжения. Для этого произвести следующие переключения на стенде:

– регулятор «частота плавно» на блоке Г-1 повернуть против часовой стрелки до отказа;

– переключатель П_ф на блоке Г-2 установить в позицию « »(последняя позиция по часовой стрелке);

– регулятор выходного напряжения на блоке Г-3 повернуть по часовой стрелке до отказа, поменять местами проводники, подходящие к выходным гнездам блока Г-3, при этом к входу второго канала осциллографа будет подведено напряжение, снимаемое с резистивного элемента , и, следовательно, повторяющее форму тока;

– установить на магазине сопротивление 160 Ом.

С помощью регулятора на ЭК установить изображение напряжения высокочастотного пакета (рисунок 21). Сигналы такого вида представляют собой гармоническое напряжение, включающееся и выключающееся через промежутки времени, равные

>> ,

(34)

где – круговая частота высокочастотного заполнения.

Установить по двум каналам величину высокочастотного пакета с размахом в 2 клетки и временем заполнения порядка 5 клеток.

Рисунок 21– Форма напряжения высокочастотного пакета

Если =2 кГц, т.е. период гармонического заполняющего напряжения составляет 50 мкс, а время заполнения 250 мкс, то в пакете уложится пять периодов гармонического заполняющего напряжения. Убедиться, что осциллограмма тока (второй канал) в период гармонического заполнения напряжения стремится к значению установившегося тока. Однако через промежуток времени от до после включения ток может достигать значений, превышающих амплитуду установившегося тока. Это зависит от начальной фазы напряжения. Наблюдать и зарисовать полученные изображения.

2.6. Увеличивать сопротивление магазина от 20 до 5120 Ом. Зарисовать три характерных изображения. Убедиться, что по мере увеличения сопротивления цепи наблюдаемое превышение амплитуды установившегося тока исчезнет.