PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W ELBLĄGU INSTYTUT POLITECHNICZNY LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Grupa dziekańska/ podgrupa ćwiczeniowa: 2	Tytuł ćwiczenia: BADANIE STANÓW PRZEJŚCIOWYCH W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH RZĘDU DRUGIEGO
Skład grupy: 1. Cabaj Krzysztof 2. Cisek Maciej 3. Feszak Andrzej	Data wykonania 7.I.2008 /data oddania: 14.I.2008
		Ocena:

1. Opis wykonywanego ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości stanów przejściowych w obwodach elektrycznych

drugiego rzędu na podstawie wyników pomiarów i obserwacji na oscyloskopie przebiegów napięć i prądów w tych obwodach. Obwody pierwszego rzędu zawierają dwa elementy bierny a więc są to obwody RLC, RL1L2 lub RC1C2. Stan przejściowy może być wywołany zmianą parametrów źródeł wymuszających lub/i zmianą struktury obwodu i jest traktowany jako stan pośredni pomiędzy dwoma kolejnymi stanami ustalonymi obwodu. Kształt przebiegów prądów i napięć zależy od parametrów obwodu, warunków początkowych oraz przebiegu źródeł wymuszających w funkcji czasu.

Zakres ćwiczenia obejmuje:

 przygotowanie do ćwiczenia polegające na analitycznym rozwiązaniu wskazanych przez

prowadzącego (w tygodniu poprzedzającym ćwiczenie) obwodów w stanach przejściowych dla

wskazanych przebiegów źródeł wymuszających w funkcji czasu. Obliczone przebiegi napięć i

prądów w obwodzie należy przedstawić na wykresach,

 dobór rodzaju i zakresów przyrządów pomiarowych,

 połączenie obwodów na stole laboratoryjnym według przyjętych schematów,

 wykonanie pomiarów oraz obserwacji na oscyloskopie napięć i prądów zgodnie z wytycznymi podanymi w punkcie 3,

 porównanie wyników pomiarów z wynikami obliczeń,

 opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.

2. Wykaz i dane znamionowe elementów użytych do ćwiczenia.

1. Indukcyjność dekadowa typ LD-5c x2

2. Kondensator dekadowy typ CD-5b x2

3. Oscyloskop 20 MHz 3502C

4. Generator DF1641A

5. Opornik dekadowy typ OD-2-D4b

6. Opornik dekadowy typ OD-2-D4c

1. Wyniki obliczeń :

Układ 1:

i

i₂ i₁

* Dla parametrów:

R₁=200Ω

R₂=700 Ω

L₁=100µH

L₂=100mH

Postać składowej swobodnej:

* Dla parametrów:

R₁=10Ω

R₂=1kΩ

L₁=6µH

L₂=100mH

Postać składowej swobodnej:

Układ 2:

* Dla parametrów:

R₁=60Ω

R₂=1kΩ

C₁=1µF

C₂=3nF

Postać składowej swobodnej:

* Dla parametrów:

R₁=10Ω

R₂=1kΩ

C₁=1µF

C₂=20nF

Postać składowej swobodnej:

Układ 3:

* Dla parametrów:

R₁=30Ω

R₂=1kΩ

L₁=100µF

C₂=1µF

Postać składowej:

* Dla parametrów:

R₁=30Ω

R₂=1kΩ

L₁=200µF

C₂=4nF

Postać składowej swobodnej:

2. Uwagi i wnioski:

- ze względu na złożoność obliczeń pozostawiliśmy składowe swobodne w postaci ogólnej oraz nie rozwiązywaliśmy do końca wartości prądów i napięć w postaci czasowej,

- obliczenia potwierdzają teoretyczne stwierdzenie iż wartość
zarówno w przypadku dwóch pojemności jak i dwóch indukcyjności będzie większa od 1,

- w przypadku obwodu drugiego rzędu indukcyjno-pojemnościowego możliwa jest zmiana postaci składowej swobodnej w zależności od ustawień,

- jak można zauważyć na szkicach oscylogramów, otrzymane charakterystyki odbiegają w znaczący sposób od znanych nam z teorii charakterystyk obwodów drugiego rzędu.

Ponieważ pracowaliśmy przy znacznych częstotliwościach (ok. 200kHz) na nasze charakterystyki mogły mieć wpływ dodatkowe pojemności oraz indukcyjności pasożytnicze.