Документ 200132

1
Лабораторная
работа № 2 (ПК)
«Экспериментальное исследование переходных процессов в
разветвлённых электрических цепях с одним накопителем энергии»
Выполнил студент группы ________
________________________________
Цель работы: освоение методики экспериментального исследования
переходных процессов в линейных электрических цепях первого порядка.
Программа работы:
-выполнить компьютерное моделирование исследуемой электрической
цепи в соответствии с программой эксперимента
Исходные данные заданного варианта лабораторной работы
из табл.2 и 3 занести в табл.1
Таблица 1
Исходные данные заданной электрической цепи
№
R1,
R2,
Rк,
L,
C,
схемы
Ом
Ом
Ом
Гн
нФ
50
0,1
100
Порядок выполнения экспериментальной части
Для решения поставленной задачи лабораторным моделированием заданной
схемы с помощью программы Electronics Workbench необходимо:
1.Запустить программу Electronics Workbench.
2.Собрать схему для исследования переходных процессов в электрической
цепи в соответствии заданной схемой (например, эскиз, рассмотренной в
качестве примера схемы
представлен на рис.1), а также в соответствии
инструкцией пользователя программой Electronics Workbench:
с
2
R0
R0
i1
i3
i2
+
Е
–
+
U
–
R2
R1
+
C
– 1
2
R0
R0
3
Рис.1 Эскиз схемы для лабораторного моделирования
 в меню источников Sources выбрать генератор прямоугольных импульсов
Clock ( в верхнем ряду первый элемент справа) , управляющего работой
электронного ключа, который обеспечивает многократное
повторение
переходного процесса, и установить частоту генератора прямоугольных
импульсов f = 100 Гц;
 в меню Basic выбрать коммутатор, регулируемый напряжением, VoltageControlled Switch (в верхнем ряду третий элемент справа);
 на
нижней
строке
выпадающих меню нажать клавишу
Instruments
(крайняя справа) и мышью перенести в рабочее окно осциллограф
(Oscilloscope)–третий элемент слева;
 оба вертикальных выхода осциллографа заземлить;
 к левому горизонтальному входу осциллографа следует подключить ту
точку схемы, потенциал которой соответствует требуемому напряжению
[например, для получения осциллограммы тока в ветви с резистором R1 ко
входу осциллографа следует подключить точку 1, а точку 3 – заземлить (см.
рис. 1)].
3
3.Подключить схему к источнику и активировать работу осциллографа путём
нажатия на него дважды
левой
клавишей
мыши. Для выполнения
исследований с осциллографом необходимо:
 развернуть осциллограф на весь экран, нажав на нём клавишу Expand;
 нажать клавишу Pause
и
с помощью развёртки в окне Time base и
вертикальных указателей ▲▼установить один – два периода исследуемого
напряжения;
 по левому входу осциллографа (Channel A) выбрать режим DC и с помощью вертикальных указателей ▲▼ подобрать необходимый масштаб по
напряжению;
 полученная осциллограмма должна быть зарисована вручную с указанием
масштабов по оси времени и по напряжению;
4. Получить осциллограммы напряжений на всех резисторах
R0 , которые
соответствуют токам i1, i2 и i3 .
5. Получить осциллограмму напряжения на реактивном элементе схемы.
6.
расположена в правом углу рабочего окна.
7. При помощи графического построения проверить выполнение I закона
Кирхгофа
Схема 1
а
Схема 2
а
R1
R1
RК
R2
в
R2
L
C
в
4
Схема 3
Схема 4
а
а
C
R2
RК
R1
R1
в
R2
в
L
Схема 5
Схема 6
а
а
R1
C
R2
R1
L
в
Rк
в
Схема 7
Схема 8
а
а
R1
R2
L
R2
R1
RК
C
в
в
Схема 9
Схема 0
а
а
R1
в
C
R1
R2
R2
L
в
R1
5
Таблица 2 Исходные данные
Таблица 3 Исходные данные
Катушка
№
cхемы
L,Гн
Rк,
Ом
R1,
Ом
№
cхемы
R2,
Ом
1
2
3
4
5
0,1
50
100
7
8
9
0
Примечание: во всех вариантах
R2,
кОм
нФ
10
10
100
6
100
C,
R1,
кОм
Е=100 В; R0 =1 Ом
Контрольные вопросы
1.Что такое коммутация?
2.Какой процесс называется переходным?
3.Сформулировать законы коммутации.
4.Какова теоретическая и практическая длительность переходного процесса?
5.Объяснить причину возникновения переходных процессов.
6.Возможны ли коммутации, при которых не возникает переходный процесс?
7. В чём сущность классического метода расчёта переходных процессов?
8. Как определяется принуждённая составляющая переходной функции?
9. В чём отличие зависимых и независимых начальных условий?
10. Как по осциллограмме определяется время переходного процесса?