Файл: национальный исследовательский томский политехнический универсистет.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 16

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»



Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Лабораторная работа №11

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
В ЦЕПЯХ ПЕРВОГО ПОРЯДКА

7 вариант


Исполнитель:



студент группы

































Руководитель:



Доцент






























Томск

Цель работы. Исследование переходных процессов в цепях с конденсатором, характеризующихся дифференциальными уравнениями первого порядка.

Схемы электрических цепей



Рисунок 1 – Схема цепи


Таблица 1 – исходные данные


Вариант
7

U
В
4

R
кОм
33

C
мкФ
470

Программа работы

    1. Собрать цепь по схеме рис. 12.2 и определить начальное значение тока переходного процессаi(0) (ключ K2 замкнут, переключатель К1 в положении 1). Записать в табл. 12.2 при t=0 это значение тока для заряда конденсатора, и с противоположным знаком – для разряда.

    2. Определить временные зависимости напряжения на конденсаторе и тока в цепи в переходных режимах зарядки и разрядки конденсатора. Результаты измерений внести в табл. 12.2. до 5.


Таблица 2 – полученные данные


Результаты расчета

Заряд
Разряд

t
i
uc
t
i
uc

c
мкА
В
c
мкА
В

0
119.6
0
0
119.6
4



44.35
2.5


44.35
1.5

2

16.3
3.5
2

16.3
0.5

3

6.1
3.8
3

6.1
0.2

4

2.2
3.9
4

2.2
0.07

5

0.9
4
5

0.9
0.03


Примеры расчёта:
Заряд конденсатора:




Разряд конденсатора:



    1. Построим по данным п.2 кривые i(t) и uC (t). Графически определим постоянную времени  для каждой кривой.

Заряд и разряд конденсатора:



Рисунок 2 – расчетные кривые uC (t) , i(t) заряда и разряда конденсатора( черным указаны точки заряда, синим разряда)

Из графиков постоянные времени равны

= 15.51 с

= 15.51 с

Среднее значение постоянной времени

= 15.51 с

Таблица 3 – сравнение полученных данных
0










для Uc и Ic расчётное
0
15.51
31.02
46.53
62.04
77.55




    1. Вычислим постоянную времени =RC и сравним полученное значение со средним значением  в п.3.


С
Вывод: В данной работе успешно исследованы переходные процессы в цепях с конденсатором
, характеризующихся дифференциальными уравнениями первого порядка. Были получены значения для i(t) и u(c) расчетными и экспериментальными путями. Также построены осциллограммы переходных процессов, представляющие собой экспоненциальные кривые. Значения, полученные расчетными и экспериментальными путями, совпадают с погрешностью в 0%. Следовательно, были подтверждены законы коммутации, а именно: ток на конденсаторе при переходном процесс может изменяться скачком, а напряжение на конденсаторе только плавно.

Литература

1. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов / К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин. – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2009. – (Учебник для вузов). Т. 2. – 2009. – 432 с.

2. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л.А.Бессонов. – 11-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2012. – 701 с.

3. Основы теории цепей / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.

Смотрите также файлы