Определение постоянной времени RL-цепи

Цель работы: изучение процессов при замыкании и размыкании электрической цепи, имеющей индуктивность; определение времени RL-цепи.

Приборы и принадлежности: лабораторный стенд, имеющий набор объектов на плате; генератор сигналов ГСФ-1 или ГСЭ-1; осциллограф С1-137 или С1-112А; набор соединительных проводов.

1. Введение

Электрический ток, текущий в любом контуре, создает пронизывающий этот контур магнитный поток. При изменениях силы тока изменяется также и магнитный поток, вследствие чего в контуре индуцируется . Это приводит к тому, что установление тока при замыкании цепи и убывание тока при размыкании цепи происходит не мгновенно, а постепенно.

Рассмотрим цепь с не зависящей от силы тока индуктивностью , сопротивлением и источником тока (рисeyjr 1). В [1] показано, что при подключении к цепи источника тока функция, описывающая нарастание тока, имеет вид:

. (1)

А функция, описывающая убывание тока после отключения источника тока:

. (2)

Графики возрастания и убывания тока при замыкании и размыкании цепи приведены на рисунке 2. Скорость возрастания или убывания тока определяется имеющей размерность времени величиной:

, (3)

которую называют постоянной времени цепи.

Заменив в (1) и (2) через , получим:

, (4)

. (5)

В соответствии с формулой (5) ??есть время, в течение которого сила тока уменьшается в раз. Из (3) видно, что чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление , тем больше постоянная времени и тем медленнее спадает ток в цепи.