Подать напряжение с выхода генератора прямоугольных импульсов на осциллограф и получить на экране одиночный импульс высотой 40мм и шириной от 30 до 50мм.

Министерство образования Российской Федерации.

Московский государственный институт электроники и математики

(технический университет)

 

 

Кафедра Электроники и Электротехники

 

 

Лабораторная работа № 11

«Переходные процессы в цепях с конденсаторами, резисторами, катушками индуктивности и источником напряжения»

 

 

Выполнила бригада №1:

Оськин М.П.

 

Руководитель:

Орехов Е.В.

 

 

Москва 2010


Вариант

№ бригады U К1 К2 К3 Вариант схемы на рис. 17
4.4 9/40 27/40 16/40 a

Подготовка к работе

  1. Изучить классический метод расчета переходных процессов.
  2. Для схемы, вычислить:

а) постоянную времени , чтобы ;K1 = , tU = 4.4

  1) e = 0; UC (0-)= 0; 2) UC (0+)=UC (0-)= 0; 3) e = E; E = UC + iR2; i =iC = C1 ; E = UC + R2C1 ; 4) e = E; Uпр = E – принужденная составляющая; 5) Однородное дифференциальное уравнение: 6) 7) 8)

б) постоянную времени , чтобы


3. Используя результаты пункта 2, нарисовать на одном графике качественно кривые U2(t) для данной схемы при двух значениях постоянной времени и , если ЭДС источника e(t) является импульсом напряжения прямоугольной формы.

 

 

 

  1. Привести выражение для определения сопротивления R1 в данной схеме, считая известными значения R2 и K2.

5. Качественно начертить график изменения U2(t) в предыдущей схеме.

 

6. Рассчитать сопротивление катушки индуктивности RK в данной схеме

 

  R3 = 400 Oм; Уберем LKRK: разорвем цепь:

 

  1. Качественно начертить график изменения напряжения UK(t) в предыдущей схеме.

 

  1. Начертить новую схему, получив ее из предыдущей схемы, подключив R4 = 200 Ом, так чтобы начальное значение напряжения UK(0) уменьшилось в 3 раза по сравнению со значением U1K(0).
= 3; i = ; U1k(0) = i*R4 = ; = = 3; 3R4 = R3+R4; 2R4 = R3; R4 = 200 Oм
  1. Записать выражение для U4(t) а сопротивлении R4 в схеме, полученной в 8-ом пункте.
= i(0)* R4 = ; (*) i3пр = ; Uаб = E – i3R3 = E - ; Uаб = Uпр; Uсв = Ae-t/; U4(t) = Uсв + Uпр;

U4 = Ae-t/ + E - ;

= E - + A = ; (из *)

A = + - E;

Zв = + R3 - вх. сопр. цепи;

Zвг = + R3 = ; (j p)

(pL+Rk) R4 + R3R4 + RkR3 + R3pL = 0;

p(LR4 + LR3) = - (R3 R4 + R3Rk + RkR4);

p = - = - ;

= ;

= E(1- ) + (-E + + )*e-t/

10. Записать через параметры схемы выражения токов ik(t), i2k(t) и напряжения U(t).

 

 

 

 


Выполнение

Подать напряжение с выхода генератора прямоугольных импульсов на осциллограф и получить на экране одиночный импульс высотой 40мм и шириной от 30 до 50мм.

 

13. Собрать цепь по схеме №14 и подать на вход осциллографа напряжение U2(t). Экспериментально подобрать такую емкость C1 , при которой значения напряжения на резисторе R2 в моменты подачи импульса U2(0) и окончания U2(-tk) будут отличаться в K1 раз (K1 = 9/40). Записать значение C1, установить величину R2, используя a и C1. (a = 1, 47мс)

C1 = 0. 1 мкФ

R =

 

14. Рассчитать при каком значении емкости C1 в схеме №14 выполняется условие:
U2(-tk)/ U2(0) = 0,02. При расчете воспользоваться значением b (b = 0, 56мс) и R2
(R2 = 11400 Ом). Установить переключателем переменной емкости C1 значение наиболее близкое к рассчитанному. Снять осциллограмму.

С1 =

Устанавливаем С1 = 0.1 мкФ

 

 


15. Для схемы № 15 рассчитать величину сопротивления R1 по выражению, полученному в п. 4 подготовки к работе. Величины R2 и C1 взять такими же как и в схеме №14.( K2 = 27/40)

R1=

16. Собрать цепь по схеме №15. R1 = 5488 (Ом).

 

17. Собрать цепь по схеме №16. Экспериментально подобрать такую катушку индуктивности, чтобы K3 = .( K3 = 16/40).

L = 0.16 Гн

 

18. Рассчитать для схемы №16 значение постоянной времени:

=