Преходни в линейни електрически вериги
Преходни във веригата с кондензатор и резистори
Верига с кондензатор и резистори е описан от първи ред диференциално уравнение, така че свободното компонент на ток или напрежение в клон има един период от формата, където р - основата на характеристика уравнение и А - е постоянна интеграция.
Характерните уравнение може да бъде формулиран като:
където Z (п) и Y (р) - - оператор входно съпротивление и проводимост. Те могат да бъдат получени чрез заместване на изразите на комплекс импеданс или аргумент проводимост верига й # 61559; # 61472; на стр оператор.
Интеграцията константите А за всяко напрежение или ток, определен от първоначалните условия. За да се определи постоянен А е необходимо да се знае стойността на неизвестен функцията за първи път след включване (в т = 0).
Първоначалната стойност на кондензатор напрежение се определя от първата смяна на закона: UC (0) = UC (-0)) .. На свой ред UC (-0 определи от изчисляването на превключване верига. Първоначалните стойности на други променливи (токове и напрежения, които могат да се променят рязко) се изчисляват в съответствие със закона на Ом и Кирхоф закони по време на т = 0.
По този начин, всички токове и напрежения в преходно режим променят експоненциално със същото време константа () от първоначалната стойност до стабилно. Освен това, първоначалната стойност на напрежението в кондензатор е равна на напрежението в нея точно преди превключване, т.е.. Д. не се променя рязко.
В този превключване операция (и изключване) се извършва транзистор, чиято база е приложен отключване настоящите импулси от източника на синусоидално напрежение с честота 50 Hz. В резултат на двете преходни процес се повтаря периодично и те може да се наблюдава на осцилоскоп.
Изчислява dokommutatsionnye (т = - 0), # 61472; първоначалното (т = + 0) и постоянен (т # 61614) стойности на тока и напрежението на кондензатор във веригата (фиг 10.1.1.) в два случая: 1 - ключът е затворен; 2 - ключ е отворен.
Във всеки от тези случаи, за да се определи времето константа на веригата, за да се отстрани изчислява форма на вълната и се уверете, че всички течения и кондензатор напрежението варира от едно време константа, а напрежението върху кондензатора още няма прекъсвания.
Редът на изпълнение
(. Фигура 10.1.1) Когато веригата на превключвателя за изчисляване на токовете и кондензатор напрежението, преди да преминете (т = - 0, отворен ключ) за първи път след смяната (т = + 0, ключът е затворен) и нов стабилно състояние ( т # 61614). резултати от изчисленията, се съхранява в таблицата. 10.1.1.
Повторете изчислението чрез отваряне ключ. Резултатите, се съхранява в таблица. 10.1.2.
Направете характеристика уравнение определя коренната р и времеконстанта за първия и втория случаите, съхранява резултатите в таблица. 10.1.1 и 10.1.2.
Събиране на веригата съгласно схемата (ris.10.1.2), за да го включи на мястото на изобразен апаратура конектор съответните клеми. Обърнете внимание на полярността на електролитни кондензатори.
Мощност на осцилоскоп, задаване на разгръщащата 2 мс / DIV и прехвърля изображението от четирите измерените стойности на графиката (ris.10.1.3). Не забравяйте да посочите скалата за всяка крива.
Определя се графиката или директно върху dokommutatsionnye осцилоскоп (т = - 0), началната (Т = + 0) и постоянен (т # 61614) стойности на тока и напрежението на кондензатор във веригата по два начина: 1. - превключвател е затворен; 2 - ключ е отворен. Въведете го в таблица. 10.1.1 i10.1.2 и сравни с изчислените.
Определяне на графиките на времеви константи за клавиша за затваряне и отваряне. Сравнете ги с изчислените стойности и записани в таблицата. 10.1.1 и 10.1.2.
Да анализира резултатите и правят заключения.
Процесите на включване и изключване на верига с бобина
Верига с един индуктор, както и единичен кондензатор верига е описано от диференциално уравнение на първия ред. Ето защо, всички токове и напрежения в преходно режим променят експоненциално със същото време константа () от първоначалната стойност до стабилно. Освен това, първоначалната стойност на тока в индуктор равен на тока в него непосредствено преди смяната, тъй като токът в бобината не може да се променя рязко, като превключите право. Напрежението през бобината може да се промени рязко и изключен може да достигне до много високи стойности.
В този превключване операция (и изключване на веригата) се извършва транзистор чиято основа е снабдена разблокиращите униполярни правоъгълни импулси от генератора напрежения специална форма с честота 200 Hz. следователно
И двете преходни процеси са периодично повтарящи се и те могат да бъдат наблюдавани по конвенционален или виртуален осцилоскоп.
Показване на виртуални осцилоскоп извивките на ток и напрежение в индуктор когато включвате или изключвате източник на постоянно напрежение. Във всеки от тези случаи експериментално определена и изчислява dokommutatsionnye (т = - 0), # 61472; първоначалното (т = + 0) и постоянен (т # 61614) стойности на тока и напрежението на бобината, определят формата на вълната на времеконстанта верига
Събиране на веригата съгласно схемата (ris.10.2.2), за да го включи на мястото на изобразен апаратура конектор съответните клеми.
Включете осцилоскоп набор отварям 0.5 Ms / DIV и прехвърля изображението ток, а напрежението върху бобината на графиката (ris.10.2.2). Не забравяйте да посочите скалата за всяка крива.
Определя се графиката или директно върху dokommutatsionnye осцилоскоп (т = - 0), началната (Т = + 0) и постоянен (т # 61614) стойности на напрежения и токове на намотката по два начина: 1. - превключвател е затворен; 2 - ключ е отворен. Въведете го в таблицата. 10.2.1.
Изчислете токове и напрежения на бобината за същите моменти от време, се съхранява резултатите в таблица. 10.2.1. Сравнете резултатите от изчисленията и експеримент.
Определя времеви константи на осцилограми, когато и при изключено захранване.
Свързани статии