Лабораторная работа №5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА Цель работы: теоретическое и экспериментальное исследования процесса заряда конденсатора.

Часть 1. Исследование апериодического заряда конденсатора.
Для моделирования переходного процесса в среде Multisim необходимо:
1. Собрать из элементов, входящих в библиотеку среды Multisim, схему магнитной цепи, показанную на рис. 1. В качестве источника ЭДС использовать источник постоянного напряжения (DC_POWER) из группы элементов Источники (Sources), в качестве сердечника Rμ ст использовать магнитный сердечник (Мagnetic Core) из библиотеки Basic среды Multisim. Применить линейный резистор (RESISTOR) из группы Основные элементы (Basic).
2. Для измерения тока в цепи использовать амперметр (Ammetr) (режим DC, внутреннее сопротивление RА = 1 нОм). Для измерения магнитных напряжений на участках ферромагнитного сердечника и на воздушном зазоре Uм_ст и Uм_з – вольтметры (режим DC, внутренние сопротивления RV = 1 ГОм).
3. В меню параметров источника напряжения, управляемого током (рис. 2) установить сопротивление, равное 1 Ом.
4. Для исследования магнитной цепи без воздушного зазора в меню параметров источника постоянного напряжения (двойной щелчок мышью по изображению источника) указать расчетное значение МДС из таблицы 2. В меню резистора Rμ0 установить сопротивление 0 Ом (без воздушного зазора).
5. Запустить схему на моделирование с помощью переключателя (0–1) в верхнем правом углу окна программы.
6. Через несколько секунд после начала моделирования замкнуть ключ (клавиша Space).
7. Получить на осциллографе картину, аналогичную изображенной на рис.3
8. С помощью вертикальной визирной линейки определить не менее 10 точек тока и напряжения во время протекания переходного процесса. Полученные данные записать в виде таблицы.
9. Произвести аналитический расчет переходного процесса любым методом (по заданию преподавателя).
Определить закон изменения общего тока цепи и напряжения на конденсаторе.
10. Построить в одной координатной плоскости теоретическую и экспериментальную кривые изменения тока и напряжения в цепи при переходном процессе.

Часть 2. Исследование периодического переходного процесса.
Для моделирования переходного процесса в среде Multisim необходимо:
11. Собрать из элементов, входящих в библиотеку среды Multisim, схему магнитной цепи, показанную на рис. 4. В качестве источника ЭДС использовать источник постоянного напряжения (DC_POWER) из группы элементов Источники (Sources), в качестве сердечника Rμ ст использовать магнитный сердечник (Мagnetic Core) из библиотеки Basic среды Multisim. Применить линейный резистор (RESISTOR) из группы Основные элементы (Basic).
12. Для измерения тока в цепи использовать амперметр (Ammetr) (режим DC, внутреннее сопротивление RА = 1 нОм). Для измерения магнитных напряжений на участках ферромагнитного сердечника и на воздушном зазоре Uм_ст и Uм_з – вольтметры (режим DC, внутренние сопротивления RV = 1 ГОм).
13. В меню параметров источника напряжения, управляемого током (рис. 4) установить сопротивление, равное 1 Ом.
14. Для исследования магнитной цепи без воздушного зазора в меню параметров источника постоянного напряжения (двойной щелчок мышью по изображению источника) указать расчетное значение МДС из таблицы 2. В меню резистора Rμ0 установить сопротивление 0 Ом (без воздушного зазора).
15. Запустить схему на моделирование с помощью переключателя (0–1) в верхнем правом углу окна программы.
16. Через несколько секунд после начала моделирования замкнуть ключ (клавиша Space).
17. Получить на осциллографе картину, аналогичную изображенной на рис.5.
18. С помощью вертикальной визирной линейки определить не менее 10 точек тока и напряжения во время протекания переходного процесса. Полученные данные записать в виде таблицы.
19. Произвести аналитический расчет переходного процесса любым методом (по заданию преподавателя).
Определить закон изменения тока через индуктивность и напряжения на емкости.
20. Построить в одной координатной плоскости теоретическую и экспериментальную кривые изменения тока и напряжения в цепи при переходном процессе.

Контрольные вопросы
1. Сформулировать законы коммутации. Дать их обоснование.
2. Что такое начальные условия задачи? Как они определяются?
3. Что такое постоянная времени цепи? Ее смысл.
4. Как можно составить характеристическое уравнение цепи? Привести пример.
5. Приведите методы расчета переходных процессов?
6 Как определяется порядок цепи?
7. Что называется свободной составляющей переходного процесса?
8. Приведите операторные схемы замещения емкости и индуктивности и объясните направления добавочных ЭДС в них.
9. Как определяется длительность переходного процесса в цепи?
10. Приведите способы составления характеристического уравнения.

Подробное решение в WORD+файл Multisim




Операторный метод, Классический метод, Multisim

Предварительный просмотр