Лабораторная работа: Отчет по ЛР №14 - Исследование переходных процессов в цепя с одним реактивным элементом

Отчет к лабораторной работе № 14

Исследование переходных процессов в цепях с одним реактивным элементом

Цель работы: Научиться экспериментально определять постоянную времени электрических цепей и изучить влияние параметров цепей на характер переходного процесса. Приобрести навыки применения электронного осциллографа для исследования быстропротекающих процессов .

Рабочее задание:

1. включить генератор прямоугольных импульсов и осциллограф на прогрев, после чего установить заданное входное напряжение генератора (U=2B) и частоту импульсов (1..2 кГц).
2. подключить осциллограф к выходным зажимам генератора («0», «1 ») и отрегулировать его так, чтобы основную часть экрана занимал один период выходного напряжения (рис. ). Согласно правилам работы с осциллографом измерить и записать значение Е₁ и Е₂ и длительность t_и1 и t_и2 и импульсов генератора.
3. Собрать последовательную цепь RC и подключить ее к выходным зажимам генератора (используя магазин сопротивлений и «Магазин С», либо конденсатор С₃ с панели «Элементы цепи»). Цепи такого рода называются интегрирующими, если напряжение _{снимается} с конденсатора, и дифференцирующими, если с резистора. Установить С=(0.015…0.05) мкФ и подключить 1 канал осциллографа к входу цепи, а 2 – к зажимам конденсатора. (Схема должна соответствовать рис. ) Подобрать R таким, чтобы напряжение не конденсаторе явно достигало своего установившегося значения в течение времени t_u1.
4. Зарисовать с осциллографа кривые входного импульса и переходных напряжений на конденсаторе и резисторе. Измерить начальные (при t=0) и установившиеся значения снятых напряжений и занести данные опыта в таблицу.
5. По осциллограмме напряжения на резисторе определить постоянную времени исследуемой цепи . Рассчитать по известным параметрам цепи (R,С) и сравнить полученные результаты.
6. По данным таблице 1 и рассчитанной постоянной времени записать выражение для переходного тока в цепи i(t) и напряжения u_c(t).
7. Рассчитать с известными R и С переходный ток в цепи при переключении ее от –Е₂ к +Е₁ и сравнить с полученным в п. 6 результатом.
8. Подключить параллельно конденсатору С резистор R_н (второй магазин сопротивлений), имитирующий нагрузку интегрирующей цепи (R_н=2R). Зарисовать с экрана осциллографа кривые переходных напряжений u_R u u_c. Измерить и занести в таблицу 1 начальные (при t=0) и принужденные значения этих напряжений. На основании данных таблицы и п.5 записать выражения для i(t) и u_c(t). Сделать заключение о влиянии нагрузки на форму выходного импульса интегрирующей цепи.