Материал: Иссл-е ЭЦ. Лаб.практикум по дисц-не ТОЭ ч2.ГТИ,ЛВС,ПЕВ,ФАР,2007

5)не прикасайтесь к зажимам отключенных конденсаторов. Разрядите конденсатор до сборки цепи и после окончания работы, замкнув его выводы накоротко проводником;

6)не включайте без разрешения преподавателя собранную электрическую цепь;

7)не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам цепей, лишенных изоляции;

8)отключайте цепь от источника напряжения при любых переключениях и пересоединениях;

9)немедленно отключите цепь от источника напряжения при появлении дыма, специфического запаха горелой изоляции и при исчезновении напряжения в силовой цепи лаборатории;

10)немедленно отключите источник напряжения стенда или рубильник главного распределительного щита лаборатории при поражении кого-либо электрическим током. Сумейте оказать первую помощь пострадавшему.

ПРАВИЛА СБОРКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

При сборке электрической цепи пользуйтесь следующими правилами:

1)по возможности расставляйте приборы и принадлежности так, чтобы они соответствовали электрической схеме.

Электромагнитное поле индуктивных катушек и трансформаторов влияют на точность измерений, поэтому устанавливайте приборы как можно дальше от источников электромагнитного поля;

2)электрическую цепь начинайте собирать с клеммы, соответствующей ее входу. В первую очередь собирайте последовательную (токовую) цепь, а затем подключайте параллельные ветви. Ветви, состоящие из вольтметров, параллельных обмоток ваттметров, фазометров, подсоединяйте в последнюю очередь;

3)при подключении какого бы то ни было элемента, не имеющего обозначения полярности, входом считайте левую (верхнюю) клемму, а выходом – правую (нижнюю). Если же имеются обозначения “плюс” и “минус”, то входом считайте положительный зажим;

4)подсоединяйте источники электрической энергии через ключ или рубильник;

5)перед включением цепи установите регуляторы напряжения в положение, обеспечивающее минимальный ток во всех его элементах, установите делители напряжения на минимум напряжения на выходе, увеличьте до максимума сопротивление реостатов, выберите минимальные емкости в батареях конденсаторов,

расширьте пределы измерений используемых многопредельных приборов;

6)включайте исследуемую электрическую цепь только после

еепроверки преподавателем.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Включите исследуемую цепь. Постепенно увеличивая

напряжение от нуля до указанной в методическом описании величины, не производя записи показаний приборов в протокол, убедитесь в том, что пределы измерительных приборов выбраны правильно.

показано на рис.1.

Для построения кривых производите такое количество измерений, по которым можно построить график исследуемой зависимости со всеми характерными особенностями (максимумы, минимумы, точки перегиба и т.д.). Обычно достаточно предусмотреть 3−9 измерений.

Перед началом измерений внимательно определите цену деления приборов.

В протокол измерений вносите показания приборов только в размерных единицах. Представление результата эксперимента «в делениях» недопустимо.

Одновременно с записью стройте кривую исследуемой зависимости. Если одна или несколько точек лежат в стороне от кривой, то проведите повторное измерение

Если по ходу работы соединение электрической цепи должно быть частично или полностью изменено, то это целесообразно делать после выполнения всех измерений по первой схеме и после того, как полученные результаты будут проверены преподавателем. Вносить изменения в электрическую цепь, разбирать ее можно только с

разрешения преподавателя после отключения всех источников электрической энергии.

По окончании каждой части работы до разборки электрической цепи оцените правильность полученных результатов, выполните расчеты, постройте графики и весь этот материал представьте преподавателю для проверки.

Отчет по лабораторной работе выполняйте в соответствии с требованиями ЕСКД (см. «Методические указания к оформлению расчетно-графических заданий и лабораторных работ по курсу теоретических основ электротехники»).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РАЗРЯДЕ КОНДЕНСАТОРА

НА РЕЗИСТОР И ИНДУКТИВНУЮ КАТУШКУ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследовать апериодический, колебательный разряд конден- сатора на резистор и индуктивную катушку. Определить параметры электрической цепи по осциллограммам напряжения.

2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Всякое изменение энергетического состояния электрической цепи происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени.

Процессы в электрической цепи, сопровождающие установление нового энергетического состояния, называют переходными. В

электрической цепи энергия может накапливайся в форме энергии

электрического поля Cu2 / 2 и (или) энергии магнитного поля Li2 / 2 .

В реальных электрических цепях скачкообразное изменение энергии невозможно, следовательно, ток в индуктивной катушке и напряжение на конденсаторе не могут изменяться мгновенно.

Переход линейной цепи от одного энергетического состояния к другому описывается линейным дифференциальным уравнением,

порядок которого определяется числом независимых накопителей энергии и топологией цепи.

Разряд конденсатора емкостью С на активное сопротивление R описывается дифференциальным уравнением первого порядка. Известно, что в этом случае напряжение на емкости изменяется по закону:

− t

uC (t)= UC0e τ ,

где UС 0 – напряжение на конденсаторе в начальный момент времени, [В]; τ = RC – постоянная времени, [с].

При разряде конденсатора на индуктивную катушку цепь имеет два накопителя электрической энергии, которые могут при определенных условиях обмениваться ею, т.е. создавать в цепи переходные процессы колебательного характера, постепенно

затухающие в результате неизбежных потерь энергий в активных составляющих элементов.

Так, в рассматриваемом случае уравнение для мгновенных значений, записанное на основании второго закона Кирхгофа,

uL + uR + uС = 0,

или

соответствует дифференциальному уравнению второго порядка