PEE Lab 2

Ćwiczenie Nr 2: Badanie stanów nieustalonych w obwodach RLC

Ćwiczenie jest ćwiczeniem wirtualnym. Student wykonuje pełny program badań przez Internet, wykorzystując opracowane do tego celu programy interakcyjne umieszczone poniżej.

Badanie stanu nieustalonego w obwodzie RL

Strona czołowa programu do badania stanów nieustalonych w obwodzie RL przedstawiona jest na rys. 1.

Rys. 1. Wygląd strony czołowej do badania stanów nieustalonych w obwodzie RL

Program badań

1. Zbadać przebiegi czasowe prądu $i_{L} (t)$ oraz napięcia $u_{L} (t)$ w obwodzie szeregowym RL w stanie nieustalonym przy załączeniu napięcia stałego.

2. Przyjąć w badaniach trzy różne wartości stałej czasowej $τ = \frac{R}{L}$ .

3. Dla zarejestrowanych przebiegów prądu wyznaczyć eksperymentalnie stałą czasową i porównać ją z wartością analityczną.

4. Zbadać wpływ wartości początkowej prądu cewki na przebiegi czasowe prądu $i_{L} (t)$ oraz napięcia $u_{L} (t)$ .

Badanie stanu nieustalonego w obwodzie RC

Strona czołowa programu do badania stanów nieustalonych w obwodzie RC przedstawiona jest na rys. 2.

Rys. 2. Wygląd strony czołowej do badania stanów nieustalonych w obwodzie RL

Program badań

1. Zbadać przebiegi czasowe napięcia $u_{C} (t)$ oraz prądu $i_{C} (t)$ w obwodzie szeregowym RC w stanie nieustalonym przy załączeniu napięcia stałego.

2. Przyjąć w badaniach trzy różne wartości stałej czasowej $τ = R C$ .

3. Dla zarejestrowanych przebiegów napięcia wyznaczyć eksperymentalnie stałą czasową i porównać ją z wartością analityczną.

4. Zbadać wpływ wartości początkowej napięcia kondensatora na przebiegi czasowe napięcia $u_{C} (t)$ oraz prądu $i_{C} (t)$ .

Badanie stanu nieustalonego w obwodzie RLC

Strona czołowa programu do badania stanów nieustalonych w obwodzie RLC przedstawiona jest na rys. 3.

Rys. 3. Wygląd strony czołowej do badania stanów nieustalonych w obwodzie RLC

Program badań

1. Zbadać przebiegi czasowe prądu $i_{L} (t)$ , napięcia $u_{C} (t)$ oraz $u_{L} (t)$ w obwodzie szeregowym RLC w stanie nieustalonym przy załączeniu napięcia stałego.

2. Rozpatrzyć cztery przypadki

aperiodyczny ( $R > R_{k r}$ )
aperiodyczny krytyczny ( $R = R_{k r}$ )
oscylacyjny ( $R < R_{k r}$ )
stan bezrezystancyjny ( $R = 0$ )

gdzie rezystancja krytyczna określona jest zależnością .

3. Dla przypadku pierwszego i trzeciego założyć trzy różne wartości rezystancji i zbadać ich wpływ na obserwowane przebiegi. Zalecane wartości:

przypadek aperiodyczny: $R = 1.5 R_{k r}$ , $R = 3 R_{k r}$ , $R = 10 R_{k r}$
przypadek oscylacyjny: $R = 0.1 R_{k r}$ , $R = 0.5 R_{k r}$ , $R = 0.9 R_{k r}$

4. Określić związek między zmierzoną częstotliwością drgań własnych a wartościami parametrów obwodu szeregowego RLC dla przypadku oscylacyjnego i bezstratnego ( $R = 0$ ).

5. Aproksymować przebieg prądu $i (t)$ za pomocą funkcji wykładniczych wykorzystując informacje o wartościach prądu w określonej liczbie punktów. Wykorzystać wzory aproksymacyjne:

przypadek aperiodyczny $i (t) = A_{1} e^{t / τ_{1}} + A_{2} e^{t / τ_{2}}$
przypadek aperiodyczny krytyczny $i (t) = A t e^{t / τ}$
przypadek oscylacyjny $i (t) = A e^{t / τ} s i n (ω t + ψ)$

Porównać otrzymane wartości z ich wartościami określonymi analitycznie.

PEE Lab 2

Spis treści

Ćwiczenie Nr 2: Badanie stanów nieustalonych w obwodach RLC

Badanie stanu nieustalonego w obwodzie RL

Program badań

Badanie stanu nieustalonego w obwodzie RC

Program badań

Badanie stanu nieustalonego w obwodzie RLC

Program badań

Problemy do dyskusji

Literatura dodatkowa

Menu nawigacyjne

Działania na stronie

Opcje strony

Narzędzia osobiste

Nawigacja

Szukaj

Narzędzia