ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВОЙ ПЛОСКОСТИ

Цель лабораторной работы – приобретение навыков исследования переходных процессов с помощью фазовой плоскости в линейной и нелинейной цепях.

– исследование автоколебаний в нелинейной цепи;

– исследование переходных процессов в цепи RCL с помощью фазовой плоскости.

Продолжительность лабораторной работы – 3 часа.

На стенде имеется регулируемый источник тока, нелинейное сопротивление, имеющее участок ВАХ с отрицательным дифференциальным сопротивлением, амперметр, вольтметр, конденсатор, дроссель и 2 осциллографа. Фазовый портрет процесса получают с помощью одного осциллографа, у которого развертку можно отключить и подать на вход Х исследуемое напряжение, а на вход Y напряжение, пропорциональное производной от этого напряжения. С помощью второго двухлучевого осциллографа получают осциллограммы напряжений, подаваемых на входы Х и Y первого осциллографа.

1. Снять ВАХ нелинейного элемента при питании его от источника регулируемого тока (рис. 1).

2. Выполнить кусочно-линейную аппроксимацию ВАХ нелинейного элемента и определить дифференциальные сопротивления, соответствующие участкам аппроксимации.

3. Собрать схему (рис. 2). Параметры L и C установить в соответствии с таблицу. Установить ток источника равным 2 мА.

4. Зарисовать в масштабе наблюдаемые на экране осциллографа фазовый портрет процесса и кривые u_R (t) и u_C (t). Определить масштабы кривых, принимая R ₀ = 50 Ом.

5. Определить частоту колебаний с помощью электронно–счетного частотомера или осциллографа.

6. Как влияет сопротивление R на фазовый портрет процесса? Сравнить значение сопротивления R, при котором происходит срыв колебаний, со значением отрицательного дифференциального сопротивления нелинейного элемента.

7. Как влияет емкость C и ток источника J на фазовый портрет процесса?

8. Исследовать на фазовой плоскости переходной процесс в линейной цепи R – L – C (рис. 5). Зарисовать фазовый портрет процесса и кривые u_R (t), u_C (t). Дать объяснение полученным результатам.

9. Рассчитать частоту колебаний автогенератора и сравнить со значением, полученным в п.5.

10. В отчете о лабораторной работе нарисовать фазовые портреты процессов и кривые u_R (t), u_C (t) в одном масштабе, проставить номера соответствующих точек на всех осциллограммах. Для каждого опыта привести схему исследуемой цепи, измеренные величины, формулы, диаграммы, выводы (сравнение опытных и расчетных данных). Порядок выполнения работы и расчеты сопровождать текстовыми пояснениями.

1. Дайте определение понятия «дифференциальное сопротивление» нелинейного элемента. Может ли быть оно отрицательным?

2. Определите дифференциальное сопротивление нелинейного элемента с указанной на рис. 6 ВАХ при токе 0,3 А.

3. Для переходного процесса в цепи, характеризуемого приведенной на рис. 7 зависимостью, изобразите фазовую траекторию.

4. Дайте характеристику процессов в электрической цепи, имеющих следующие фазовые портреты (рис. 8,а).

5. Дайте характеристику процессов в электрической цепи, имеющих следующие фазовые портреты (рис. 8,б).

6. Дайте характеристику процессов в электрической цепи, имеющих следующие фазовые портреты (рис. 8,в).

7. Каковы условия возникновения незатухающих колебаний в цепи с нелинейным элементом?

8. Как влияет на характер незатухающих колебаний увеличение емкости С?

9. Как влияет на характер незатухающих колебаний увеличение сопротивления R?

10. Дайте определение понятия «фазовая плоскость».

11.Как получить с помощью осциллографа фазовый портрет переходного процесса?

12. Возможно ли движение изображающей точки на фазовой плоскости против часовой стрелки?

1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов. – М.: Гардарики, 2007. – С. 550 – 554.

3. Потапов, Л.А. Краткий курс теоретических основ электротехники / Л.А. Потапов. – Брянск: БГТУ, 2008. – Ч.2. – С. 63 – 66, 75-80.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: