Cw 8 - Stany Nieustalone, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Teoria obwodów 2 - warsztaty, 6. Stany nieustalone


0x08 graphic
AGH

EAIiE

Paweł Straszak

Laboratorium

TEORII OBWODÓW

rok akademicki

2001/2002

rok studiów

II

semestr

III

Grupa

8

Zespół

1

Temat : Stany nieustalone w obwodach elektrycznych.

data wykonania

14.01.2002

data zaliczenia

21.01.2002

ocena

  1. Dwójnik RL


Schemat obwodu:

0x01 graphic

Parametry:

R=1kΩ

L=1H

Um=5V

F=100Hz

E-fala prostokątna


Z wykresu odczytujemy wartość Ur do obliczenia wartości prądu Ir z zależności Ir=Ur/R

Ponieważ Ur=3,75V to Ir=0,00375A

Następnie obliczamy stałą τ z zależności τ=L\R. Dla naszego obwodu τ=1ms

  1. Dwójnik RC


Schemat:

0x01 graphic

Parametry

R=3kΩ

C=0,4 μF

Um=5V

f=100Hz

E-fala prostokątna


Z wykresu odczytujemy wartość Ur do obliczenia wartości prądu Ir z zależności Ir=Ur/R

Ponieważ Ur=9,5V to Ir=0,0032A

Następnie obliczamy stałą τ z zależności τ=R*C. Dla naszego obwodu τ=1,2ms

  1. Dwójnik RLC

Schemat

0x01 graphic

Dla tego obwodu możemy mieć trzy różne przypadki które opisujemy poniżej. Schemat w każdym z przypadków jest dokładnie taki sam a różnica polega jedynie na innych wartościach elementów R,L,C i na ilości rozwiązań równania charakterystycznego0x01 graphic

    1. Dwójnik RLC (przebieg aperiodyczny Δ>0)

Parametry:


R=4kΩ

L=1H

C=0,3μF

Um=5V

f=100Hz

E-fala prostokątna


0x01 graphic

Delta jest większa od 0 więc jest to przebieg aperiodyczny.

Obliczamy pierwiastki równania charakterystycznego:

s1 = - α + β

s2 = - α - β gdzie: α = R / 2L 0x01 graphic

Dla naszych wartości elementów α = 2000, β = 408,2

Z kolei pierwiastki równania charakterystycznego wynoszą s1=-1591,8 s2=-2408,2

Z wykresu odczytujemy wartość czasu t po jakim zostanie osiągnięte maksimum URMAX.

URMAX=7,125V t=0,64 ms

Te dwei wielkości możemy również wyznaczyć korzystając ze wzorów:

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Dwójnik RLC (przebieg aperiodyczny krytyczny)

Parametry:


R=3kΩ

L=0,2H

C=0,11μF

f=100Hz

Um=5V

E-fala prostokątna


Ponieważ delta 0x01 graphic
jest mniejsza od zera to jest to przebieg aperiodyczny krytyczny. Z wykresu odczytujemy maksymalną wartość napięcia na rezystorze, która wynosi URMAX=7,4V, a także czas, po którym to napięcie zostało osiągnięte t=0,128ms

    1. Dwójnik RLC (przebieg oscylacyjny)

Parametry:


L=1H

R=2kΩ

C=0,02 μF

f=100Hz

Um=5V

E-fala prostokątna


Dla tego przypadku delta 0x01 graphic

Z tego otrzymujemy, że α = 1000 β= 3500

Odczytujemy z wykresu wartości dwóch pierwszych maksimów, a także wartość okresu T:

T=3,93ms

A1=2,25V

A2=-1,25V

Powyższe wyniki możemy sprawdzić z wartościami teoretycznymi obliczonymi z wzorów:

T=2Π/β=0,38s

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Wnioski

W punkcie pierwszym podłączyliśmy napięcie zmienne o przebiegu prostokątnym do obwodu RL. Jak widać na wykresie 1 napięcie powoli ustala się na odbiorniku. Jest to związane z elementem indukcyjnym L, który gromadzi energię elektromagnetyczną. Dlatego obserwujemy powolny wzrost napięcia na elemencie R.

W punkcie drugim badaliśmy odbiornik typu RC. Element C również gromadzi energię elektromagnetyczną. Na wykresie nr 2 obserwujemy spadek napięcia na elemencie R (aż do 0), gdyż kondensator stopniowo ładuje się i w granicznym przypadku (t zmierza do nieskończoności) stanowi dla obwodu przerwę.

Dla obwodów RLC mamy połączenie obydwu odbiorników. Dla wykresu 3 początkowo napięcie na odbiorniku R rośnie. Związane jest to z obecnością elementu L w obwodzie. Ale po osiągnięciu maksimum wartość napięcia na elemencie R maleje do zera tak jak to było w obwodzie RC. Element C stanowi przerwę w obwodzie, a co za tym idzie nie płynie w obwodzie prąd, więc napięcie maleje do zera. Podobną sytuację możemy zauważyć na wykresie 4.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
CW08, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Teoria obwodów 2
Cw 7 - Czwórniki, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Teori
Cw 5 - Sprawozdanie, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Te
Ćw 3, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Teoria obwodów 2
Ćw 4 Sprawozdanie, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Teor
sprzężenia - sprawko, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, T
prąd stały - sprawozdanie, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr I
Wnioski, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, Teoria obwodów
instrukcja - Prąd zmienny, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr I
Teoria obwodów lab 4, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr III, T
cw 11- opracowanie, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, labor
cw 5 spr moje, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, laborki, l
Ćw 7 - Samoindukcja cewki, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium
Cw 8 - Stany Nieustalone (najlepsze), Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III
instrukcja - stany nieustalone, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, seme
Ćw 2 z Materiałoznawstwa, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, semestr III, semestr II
Wyniki testu I II termin 15 22 01 2014do wysłania, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-201

więcej podobnych podstron