Для теоретического расчета параметров переходного процесса составим характеристическое уравнение цепи:
1)
- для режима подключения цепи под напряжение (R> ),2)
; - для затухающего колебательного процесса разряда конденсатора на катушку (R< ).Ток и напряжение на катушке описываются следующими функциями:
- при апериодическом режиме
, ;- при затухающих колебаниях
, .Rk=237,9 Ом, активное сопротивление исследуемой цепи при размыкании ключа К R=R+R0=326 Ом.
Поэтому, определяя
по осциллограмме апериодического процесса будем считать, что у нас критический режим, и затем сравним результат с полученными из теоретических расчетов 1 и 2 (одно из них будет сравнительно мало). Такое упрощение позволяет с достаточной точностью и простотой оценить результаты.Расчетные (р) и полученные теоретически (т) параметры переходного процесса в цепи RLС
Режим | , В | , В | ,мс | р, мс | т1, т2,мс | р, с-1 | т, с-1 | р, с-1 | т, с-1 |
,º | ,º | ||||||||
Апериодический режим | 5 | 8 | 1 | 0,92 | 1,1 | - | - | - | - |
0,21 | |||||||||
Затухающие колебания | 3,5 | 1 | 3 | - | - | 108,47 | 61,84 | 2094,4 | 2100,75 |
87,04 | 88,31 |
На осциллографе получаем чередование графиков процессов отключения и подключения цепи RLC под постоянное напряжение с частотой (переключения реле – ключ К) 50 Гц.
Участки экспериментальных осциллограмм для процессов
А) подключения цепи RLC
Б) отключения цепи от постоянного напряжения
На экране осциллографа наблюдаем протекание процессов в следующей форме
График напряжения на конденсаторе в цепи RLC
После теоретических расчетов получаем следующие зависимости
А) подключение цепи RLC под E
(t)= ; ; .Б) разряд конденсатора на катушку
Вывод. При выполнении данной работы мы подробно рассмотрели различные режимы переходных процессов в цепях RC, RL, RLC, подключенных под постоянный ток, и развили навыки определения их параметров с использованием осциллограмм.
Вывод. При проведении эксперимента мы изучили возможности использования электронного осциллографа и применили их к задаче по практическому расчету параметров переходных процессов.
Вывод. Мы ознакомились со всеми режимами переходных процессов в цепях постоянного тока с входным сопротивлением, содержащим вторую степень комплексной частоты, и изучили их особенности.
Вывод. Проведенная работа позволила усвоить методы экспериментального расчета переходных процессов.