Подготовка к выполнению лабораторной работы. 2.1. Данные элементов схемы (рис
2.1. Данные элементов схемы (рис. 11):
E = 1 В; 
= (100 + 10×Nгр) Ом, 
= (200 + 10×Nст) Ом, С = 30 нФ, L = 2 мГн, где Nгр – последняя цифра номера группы, Nст – номер лабораторного макета (стенда).
Для двух схем (рис. 11) в соответствии с данными своего варианта определить для двух случаев:
а) замыкание ключа;
б) размыкание ключа
напряжения 
, 
– для цепи RC;
, , 
– для цепи RL (см. указания).
Рис. 11
По результатам расчета построить в одном масштабе 1 В/см и 10 мкс/см графики рассчитанных величин, разместив их один под другим и отметив моменты замыкания и размыкания ключа.
Указания. Любой ток 
и напряжение 
при возникновении переходных процессов в цепях 1-го порядка (т.е. в цепях с одним реактивным элементом L или С) подчиняется общей формуле:
Следовательно, для получения функции времени , , описывающей закон изменения тока или напряжения и построения графиков необходимо знать значение тока (напряжения) в 3 момента времени: 
– значение тока (напряжения) в установившемся режиме до коммутации; 
– значение тока (напряжения) в момент коммутации; 
– значение тока (напряжения) в установившемся режиме после коммутации. Расчетные значения для RC-цепи свести в таблицу 11, для RL-цепи – в таблицу 12.
Корень характеристического уравнения p определяется:
– для цепи RC;
– для цепи RL, где 
, 
– эквивалентное сопротивление схемы для цепи после коммутации, рассчитанное относительно С или L.
Таблица 11
| Замыкание ключа | Размыкание ключа | |||||||
|
|
|
|
|
|
| |||
| Рассч. | |||||||
| Измер. | ||||||||
| Рассч. | |||||||
| Измер. | ||||||||
| Рассч. | |||||||
| Измер. |
Таблица 12
| Замыкание ключа | Размыкание ключа | |||||||
|
|
|
|
|
|
| |||
|
| Рассч. | |||||||
| Измер. | ||||||||
|
| Рассч. | |||||||
| Измер. | ||||||||
| Рассч. | |||||||
| Измер. |
Экспериментальная часть
3.1. Собрать заданную схему (рис. 11) и установить значения элементов схемы согласно своего варианта.
В качестве ключа «К» использовать контакты электромагнитного ключа, подключив к обмотке электромагнита генератор прямоугольного напряжения с амплитудой напряжения 
В и частотой 
кГц (рис. 12).
– Подключая поочередно осциллограф к элементам схемы, зарисовать в масштабе осциллограммы напряжений 
, 
, 
, 
.
– Измерить значения напряжений в моменты времени , , , сравнить их с данными предварительного расчета и записать в таблицу 11.
– Измерить время переходного процесса 
на уровне 0,1Umax или 0,9Umax при замыкании и размыкании ключа «К» и сравнить с данными предварительного расчета.
– Уменьшить значение С (или L) в 2 раза и зарисовать осциллограммы напряжений , , , для этого случая, разместив их на предыдущих осциллограммах (показать, например, другим цветом, штрихом). Объяснить полученную в осциллограммах разницу.
Требования к отчету
В отчете должны быть представлены полностью выполненный предварительный расчет 2-х переходных процессов – при замыкании и размыкании ключа, получены выражения тока и напряжений, построены графики (расчетные и экспериментальные), выводы по работе.
Контрольные вопросы
5.1. Понятие переходных процессов.
5.2. Порядок расчета переходных процессов в электрических цепях (классический, операторный метод).
5.3. Влияние параметров элементов схемы на характеристику переходных процессов.
Лабораторная работа 6
«Реакция электрической цепи на воздействие сигнала произвольной формы»
(частотный метод)
1. Цель работы: изучение амплитудных и фазовых спектров сигналов, амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи, прохождение сигналов через цепь, спектрального метода расчета