Сапсалев А.В. - Основы теории цепей - Методическое руководство к лабораторным работам - 1 (1276556), страница 13
Текст из файла (страница 13)
имеет два корня:
где – коэффициент затухания;
– угловая резонансная частота контура.
Если , т.е. сопротивление цепи относительно велико, то корни
и
вещественны и в цепи переходный процесс будет иметь апериодический характер. Если
, т.е.
, то корни характеристического уравнения одинаковы и вещественны, что соответствует предельному случаю апериодического переходного процесса. Если же
, то характер переходного процесса будет колебательным
где – угловая частота собственных затухающих колебаний контура.
О скорости затухания свободного процесса в контуре можно судить по логарифмическому декременту колебания, равному натуральному логарифму отношения двух следующих друг за другом максимальных значений тока (напряжения) одного знака (рис. 15.2):




Рис. 15.2
Отсюда следует способ экспериментального определения :
2. При выполнении расчетов не забывать, что активное сопротивление контура включает в себя помимо резистора (магазин сопротивлений) и активное сопротивление катушки
.
Программа домашней подготовки
к выполнению работы
1. По учебным пособиям и конспекту лекций повторить или изучить следующие вопросы [1, § 6.2; 2, § 7.4]:
– классический метод расчета переходных процессов в последовательном контуре RLC;
– влияние параметров контура на характер переходного процесса.
2. Вспомнить методику измерения параметров сигналов (длительности, амплитуды) с помощью электронного осциллографа.
3. Заготовить бланк протокола испытаний и отчета по работе.
В бланке должна быть вычерчена схема, заготовлены оси координат для построения графиков указанных переходных токов и напряжений (желательно на миллиметровке).
Контрольные вопросы
1. Как зависит характер переходного процесса от вида корней характеристического уравнения 2-го порядка?
2. Что называется критическим сопротивлением Rкр и как оно определяется?
3. Записать выражение для iсв (в общем виде) в случае, если:
а) R > Rкр; б) R < Rкр; в) R = Rкр.
4. Как определить индуктивность и емкость неразветвленной цепи RLC, если известны ее коэффициент затухания , частота собственных колебаний св и характеристическое сопротивление?
5. Объяснить характер переходных процессов в цепи RLC при изменении длительности входного импульса.
6. Как зависит время затухания колебаний от величины активного сопротивления и индуктивности контура RLC ?
7. Какими будут колебания в контуре при ? Объяснить ответ.
8. Как зависит частота собственных колебаний контура от величины R?
9. Как с помощью интеграла Дюамеля рассчитать переходный ток в контуре RLC при включении его на зажимы генератора прямоугольных импульсов?
Здесь термины «напряжение узла», «узловое напряжение» используются
вместо более распространенного, но не имеющего дуального понятия – «по-
тенциал узла».
Этот пункт выполняется факультативно. Его выполнение (полное или час-
тичное) рекомендуется студентам, проявляющим интерес к учебно-исследо-
вательской работе.
* Строчными буквами u и i обозначают так называемые мгновенные значения
напряжения и тока элемента: u = u(t), i = i(t), прописными U и I – их стацио-
нарные значения.
* Маркировка концов катушек трансформатора Тр1: a, b, c и d на рабочей
панели не показана.
98