Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие

Введение

Общие указания и правила выполнения лабораторных работ

Выполнение лабораторных работ – принципиальная часть учебного процесса, преследующая цель более глубочайшего усвоения теоретических положений изучаемой дисциплины и приобретения способностей исследовательской работы.

До лабораторных работ студенты должны изучить правила и технику безопасности работы в лаборатории.

Для удачного проведения лабораторных занятий любая лабораторная работа производится бригадой в Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие составе 2–3 человека. Бригада должна сделать все лабораторные работы, предусмотренные учебным планом кафедры.

До начала очередной лабораторной работы студент должен ознакомиться с надлежащими указаниями и рекомендованной литературой. Перед выполнением работы нужно иметь заблаговременно заготовленную форму протокола измерений. Бланк протокола измерений должен быть подготовлен каждым студентом перед лабораторной работой с внедрением множительной Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие техники либо переписан от руки.

До того как приступить к выполнению работы, студент должен твердо знать теоретический материал темы, к которой принадлежит данная работа, ясно представлять поставленную в работе задачку, методы ее разрешения и ожидаемые результаты.

Вся экспериментальная часть работы производится в полном объеме и той последовательности, как Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие это предвидено данными методическими советами, под наблюдением педагога.

Если составляются сложные схемы, следует придерживаться определенного порядка: поначалу соединяются поочередно цепи всех устройств с соответственной аппаратурой, а потом – все параллельные цепи устройств и аппаратура, относящаяся к ним. При соединении частей цепи и измерительных устройств рекомендуется подключать к клеммам менее 2-ух проводников. Соединяя элементы Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие цепи, следует направить внимание на правильное включение генераторных зажимов устройств (фазометра, ваттметра). В работах на неизменном токе, нужно смотреть за правильным включением устройств, так как показания их зависят от направления тока.

Во всех случаях, когда появляется колебание в корректности приобретенных результатов измерений, нужно повторить их совместно с педагогом Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие.

Воззвание с устройствами и оборудованием просит большой осторожности и бдительности. Включать напряжение для выполнения опыта можно только после проверки цепи педагогом либо лаборантом.

Описание каждой лабораторной работы в данном учебном пособии включает теоретическую часть, практическую часть и эталон бланка протокола измерений.


Составление протокола измерений

Протокол измерений должен вестись с особенной тщательностью, потому Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие что он является единственным документом, остающимся в распоряжении экспериментаторов. В протоколе должны отмечаться содержание соответственного пт лабораторной работы по программке, электронная схема, по которой выполнялись измерения.

Запись измерений нужно вести карандашом в таблицах, указывая в заголовках граф таблиц наименование измеряемых величин и единицы измерения.

Неверные записи, промахи и непонятные Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие наблюдения зачеркиваются, но так, чтоб зачеркнутое можно было разобрать.

Если проведение опыта просит выполнения подготовительных расчетов, то в протоколе должны быть указаны формулы, по которым они выполнялись и числовые значения, подставленные в формулы.

Рекомендуется после выполнения каждого пт работы создавать, хотя бы приблизительно, требуемые программкой расчеты и построения. Это дает возможность установить Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие корректность проведения опыта.

После выполнения лабораторной работы заполненный протокол утверждается у педагога и является неотъемлемой частью отчета о лабораторной работе. Отсутствие у студента утвержденного протокола равняется к прогулу. Результаты измерений предъявляются для просмотра педагогу до разборки исследуемой цепи, потом обводятся чернилами.

Если результаты наблюдений оказываются неудовлетворительными, то опыт нужно повторить Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие. Удовлетворительные результаты подписываются педагогом.

Составление отчета

На основании протокола измерений составляется отчет о работе, который включает все данные, занесенные в протокол наблюдений, также все нужные вычисления, схемы, графики и диаграммы.

Отчет по выполненной работе составляется по соответственной форме, приведенной в каждой работе, и должен содержать титульный лист с полной информацией Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие об создателе.

Представляя результаты в графической форме, следует воспользоваться масштабами, которые давали бы возможность просто воспользоваться графиком. Рекомендуется использовать шкалы, масштаб которых выражается числами 1, 2 либо 5, умноженными на 10n, где n – целое число. Координатные оси должны быть обозначены с указанием единиц измерения.

На графиках экспериментальных зависимостей непременно должны быть отмечены точки Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие кривой, приобретенные в итоге опыта. На расчетных кривых точки не ставятся.

Векторные и радиальные диаграммы должны быть построены в масштабе с указанием его на диаграмме. Масштаб на векторных и радиальных диаграммах обозначается указанием масштабного коэффициента. К примеру, если на диаграмме напряжений отрезку 1 см соответствует 5 В, то следует писать mU =5 В/см Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие. Если на диаграмме токов отрезку 1 см соответствует 0,1 A, то следует писать mI = 0,1 A/см.

Отчет представляется педагогу к последующему лабораторному занятию раздельно каждым студентом. Без сдачи отчета студент не допускается к выполнению очередной работы. Не считая того, вкупе с отчетами каждый студент представляет протокол измерений, подписанный ранее педагогом.


Цель работы

Целью данной Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие работы является экспериментальное исследование свободного переходного процесса в цепи с 2-мя независящими накопителями энергии электронного и магнитного полей.

Общие сведения

Переходным процессом именуется процесс перераспределения энергии в элементах электронной цепи, вызванный коммутацией.

Свободный переходной процесс в цепи с 2-мя независящими накопителями энергии (рис. 12.1) появляется при выключении цепи от источника напряжения Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие.

Рис. 12.1. Схема замещения цепи.

Для данной цепи после коммутации можно записать уравнение по II закону Кирхгофа:

(1)

где связь меж напряжениями и токами описывается уравнениями электрического состояния частей:

; ; , (2)

которые вместе определяют однородную систему 2-ух линейных дифференциальных уравнений:

; ® ® . (3)

Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие

, . (4)

Для определения их вида нужно Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие отыскать корешки характеристического уравнения

, (5)

где 1 – единичная матрица. В итоге получаем

. (6)

Корешки характеристического уравнения

, (7)

где - показатель затухания, (8)

- резонансная частота LС контура. (9)

Корешки характеристического уравнения позволяют оценить длительность переходного процесса. Временем переходного процесса обычно считают просвет, в течение которого свободная составляющая миниатюризируется в … раз. Для оценки продолжительности либо скорости протекания переходного процесса вводится Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие понятие неизменной времени , (10)

за этот период времени свободная составляющая тока либо напряжения контура миниатюризируется в раз. При помощи неизменной времени можно оценить продолжительность переходного процесса:

. (11)

Нрав свободного процесса находится в зависимости от вида корней , которые зависят от характеристик цепи и могут быть:

1) отрицательными вещественными различными, если , корешки определяются по формуле (7).

В данном Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие случае напряжение однообразно миниатюризируется, ток, возрастая по модулю от нуля, добивается максимума, а потом также миниатюризируется (рис. 12.2), перезарядки конденсатора не происходит. Таковой процесс разрядки конденсатора именуется апериодическим. В данном случае общее решение системы дифференциальных уравнений имеет вид:

, (12)

, (13)

где , , , - неизменные интегрирования, определяемые из исходных критерий (законов коммутации).

Неизменная Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие времени переходного процесса приближенно может быть оценена по формуле:

.

При расчете неизменных интегрирования употребляют независящие исходные условия. К независящим исходным условиям относятся напряжение на конденсаторе и ток через катушку. По законам коммутации эти величины сохраняют свои значения в момент коммутации.

Для расчета 2-ух неизменных интегрирования , нужно два уравнения, в каких находятся значение функции и ее производной в Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие момент коммутации. К примеру, для апериодического колебательного процесса:

, . (14)

При получаем

, . (15)

Беря во внимание исходные условия, что (рис. 12.4), а , получаем

и . (16)

2) всеохватывающими сопряженными с отрицательной вещественной частью, если , корешки характеристического уравнения можно записать в виде:

, (17)

где - надуманная единица, а - угловая частота свободных (собственных) затухающих колебаний контура.

В данном случае напряжение и Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие ток частей цепи меняются по закону затухающей синусоиды, а реактивные элементы цепи неоднократно обмениваются энергией меж собой. Таковой процесс разрядки именуют колебательным. Решение уравнений цепи комфортно записать в виде:

,

, (18)

где - аргумент всеохватывающего корня, , ; (19)

, . (20)

Период свободных колебаний контура равен . (21)

Неизменная времени переходного процесса может быть определена по формуле:

.

Кривые Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие напряжения и тока (рис. 12.3) представляют затухающие синусоидальные колебания, их амплитуды уменьшаются по экспоненциальному закону . Быстроту затухания охарактеризовывают декрементом затухания , который определяется как отношение 2-ух значений напряжения (либо тока), отстоящих друг от друга на один период свободных колебаний :

; (22)

3) отрицательными вещественными равными, если . Это соответствует предельному случаю апериодического процесса и активное сопротивление Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие цепи

- именуется критичным, а (23)

- характеристическим сопротивлением контура. (24)

Решение уравнений цепи имеет вид

,

. (25)

Ток добивается максимума в момент времени . (26)

Таковой переходной процесс именуется критичным и имеет самую малую длительность для данных характеристик реактивных частей.

Зависимости токов и напряжений показаны на рис. 12.2 для апериодического и на рис. 12.3 для колебательного переходного процесса.

Рис. 12.2. Зависимости токов Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие и напряжений для апериодического переходного процесса. Рис. 12.3. Зависимости токов и напряжений для колебательного переходного процесса

Некие характеристики переходного процесса можно найти по снятой экспериментально временной диаграмме.

Для определения неизменной времени апериодического переходного процесса довольно выстроить касательную к хоть какой точке диаграммы. Неизменная времени будет численно равна отрезку времени от Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие точки касания до скрещения касательной с осью времени (рис. 12.4).

Рис. 12.4. Определение неизменной времени.

Период свободных колебаний при колебательном переходном процессе может быть определен конкретно по временной диаграмме (рис. 12.5).

Декремент затухания свободных колебаний при колебательном переходном процессе можно найти как отношение амплитуд 2-ух примыкающих периодов (рис. 12.5):

. (27)

Рис. 12.5. Определение периода и Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие декремента затухания колебаний.


Содержание и порядок выполнения работы

Процесс разряда конденсатора С на цепь RL в лабораторной работе изучат в цепи по схеме, приведенной на рис. 1П.

Рис. 1П. Многофункциональная схема цепи.

В лабораторной работе употребляют модули Многофункциональный ГЕНЕРАТОР, НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Для наблюдения зависимостей от времени употребляют ОСЦИЛЛОГРАФ. Пассивные элементы электронной схемы выбирают Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие из блоков МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ Частей и МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ. Рекомендуемые характеристики частей приведены в таблице 2.

Таблица 2

Вариант
,мГн
,мкФ 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8

Активное сопротивление Rк катушки определяют МУЛЬТИМЕТРОМ.

Конденсатор С в интервале времени от 0 до Т/2 заряжается через диодик VD1 модуля НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ и резистор R1 до напряжения с выхода модуля Многофункциональный ГЕНЕРАТОР. В момент времени t = Т/2 напряжение на выходе Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие модуля становится равным − и диодик VD1 запирается. Емкость С разряжается на цепь R2-L (рис. 12.4). Дальше процесс повторяется, что дает возможность следить временные зависимости на дисплее осциллографа.

Рис. 12.4. Осциллограмма напряжения на конденсаторе.


Предварительный шаг.

• Собрать электронную цепь по схеме, показанной на рис. 1П. Конденсатор С и индуктивность L взять Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие из блоков МОДУЛЬ РЕАКТИВНЫХ Частей, резисторы R1, R2 – из блока МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ, диодик VD1 – из блока НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

• Проверить собранную электронную цепь в присутствии педагога.
Без проверки педагогом включать цепь категорически воспрещается.

• Установить в модуле РЕАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ данные педагогом величины. Записать значения в протокол измерений.

• Измерить мультиметром активное сопротивление Rк катушки. Записать итог в протокол измерений Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие.

• Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и переключатель Сеть модуля Многофункциональный ГЕНЕРАТОР. Тумблер Форма включить в положение . Регулятором Частота установить на выходе модуля Многофункциональный ГЕНЕРАТОР частоту f = 40-50 Гц. Регулятором Амплитуда установить амплитуду (совпадает с действующим значением для данного сигнала) напряжения U = 4-5 В. Значение U записать в протокол измерений.

• Включить ОСЦИЛЛОГРАФ. Настроить Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие нулевое значение сигнала, повернуть ручки регулятора вертикальной развертки («усиление плавно») и регулятора горизонтальной развертки («развертка плавно») до упора по ходу часовой стрелки.

• Подключить Вход 1 осциллографа к источнику. Настроить ручки горизонтальной развертки осциллографа таким макаром, чтоб на дисплее на сто процентов укладывался один период колебаний. Настроить тумблер усиления по напряжению так Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие, чтоб очень использовалась площадь экрана. Используя масштаб на тумблере усиления по напряжению убедиться, что амплитуда входного напряжения В.
В других опытах использовать обозначенный порядок опции осциллографа.

Апериодический разряд емкости С на цепь R-L

• Установить величину сопротивления R2 = 100 Ом в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ. Высчитать в протоколе измерений величину сопротивления Rкр Общее решение однородной системы имеет только свободные составляющие.

Убедиться, что R2 + Rк > Rкр.

• Подключить Вход 1 осциллографа к конденсатору С. Срисовать на кальку с экрана ОСЦИЛЛОГРАФА кривую зависимости . На рисунке написать масштабы , .

• Подключить Вход 1 осциллографа к резистору R2. Срисовать на кальку с экрана ОСЦИЛЛОГРАФА кривую зависимости . На рисунке написать масштабы , .


obshee-znachenie-vegetativnoj-regulyacii.html
obsheekonomicheskoe-sostoyanie-razvitiya-goroda.html
obshego-i-professionalnogo.html