Исследование переходных процессов в цепях с одним накопителем энергии

Процессы, возникающие в цепях при переходе их от одного установившегося режима к другому, называют переходными процессами. Переходные процессы возникают в цепях при их включении и отключении, изменении параметров цепи.

1.1. Исследование переходных процессов при подключении RC-цепи к источнику постоянного напряжения и при разряде конденсатора.

Задача исследования:

1. Получить осциллограмму переходных процессов при подключении RC-цепи к источнику постоянного напряжения и при разряде конденсатора.

2. По осциллограммам определить постоянную времени .

Схема исследования переходных процессов в RC-цепи, представлена на рис. 1.

Рис. 1.

В схеме исследования цепи рис. 1 в качестве измерителя тока используется источник напряжения, управляемый током с пиктограммой вида

.

Величина источника напряжения, управляемого током, зависит от величины входного тока. Коэффициент передачи равен отношению выходного напряжения к входному току, он имеет размерность сопротивления. По умолчанию коэффициент передачи равен 1 Ом.

На вход осциллографа поданы напряжение с конденсатора и напряжение источника напряжения, управляемого током . Коммутация в цепи осуществляется с помощью переключателя, автоматически срабатывающего через заданное время на включение и выключение. В результате в начальный момент ток в цепи равен нулю, через 0,01 сек RC–цепь подключается к источнику, а через 0,03 сек переключатель возвращается в исходное положение, закорачивая цепь.

Построение схемы рис. 1.

Запустите при помощи ярлыка на рабочем столе Windows программу Electronics Workbench.

1. Щелкните по кнопке

панели библиотек компонентов и контрольно-измерительных приборов. Из появившегося окна активных элементов последовательно вытащите пиктограммы ЭДС источника постоянного напряжения, источника напряжения, управляемый током и заземлений. Разместите их согласно рис. 1.

2. Щелкните по кнопке

панели библиотек компонентов и контрольно-измерительных приборов. Из появившегося окна пассивных элементов вытащите последовательно пиктограммы резистора, конденсатора и переключателя с пиктограммой .

3. Разверните конденсатор, источник напряжения, управляемый током, и переключатель, так как показано на рис. 1. Для этого выделите соответствующий элемент цепи (при этом он окрашивается в красный цвет) и на панели функций щелкните по кнопке поворота

.

4. Расположите методом буксировки пиктограммы элементов так, как показано на рис. 1 и соедините элементы согласно рисунку.

5. Щелкните по кнопке

панели библиотек компонентов и контрольно-измерительных приборов. Из появившегося окна приборного отсека вытащите осциллограф (в цепи приборов третий слева).

6. Подсоедините осциллограф согласно рис. 1 и окрасьте соединительные провода: красным цветом проводник, идущий к каналу А осциллографа; синим - проводник, идущий к каналу В.

Примечание: Для окрашивания проводов – дважды щелкните мышью на изображении провода. В появившемся диалоговом окне Wire Propertiesщелкните на кнопке Site Wire Colorи выберите из меню нужный цвет.