Файл: Практическая работа по дисциплине Электротехника и электроника.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Филиал ФГАОУ ВО «ЮУрГУ» (НИУ) в г. Златоусте


Факультет Техники и технологии

Кафедра электрооборудование и автоматизация производственных процессов

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине «Электротехника и электроника»
«Расчет линейной цепи постоянного тока»

«Прямое и обратное включение диода»
Вариант 17
Выполнил:

студент группы ФТТ-331

_________Цыганова В.Р.

«__»_____________2020 г.
Проверил:

ст. преподаватель кафедры «Электрооборудование и автоматизация производственных процессов»

___________Шведова Е.В. «___»____________2020 г.

Златоуст 2020 г.

Оглавление

1.Расчет линейной цепи постоянного тока 3

2. Прямое и обратное включение диода 8

Библиографический список 11

РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

№ варианта	E1, В	Е2, В	r1, Ом	r2, Ом	r3, Ом	r4, Ом	r5, Ом	r6, Ом	r7, Ом	r01, r02, Ом
17	250В	150В	10	10	20	15	30	10	20	1

Рисунок 1

Так как r₄ и r₇ соединены параллельно, то





Рисунок 2

---

Преобразуем треугольник ABC в звезду:



Рисунок 3



Так как r₁ и R_a, r₃ и R_b, r₂ и R_c соединены последовательно, то





Рисунок 4

Составляем систему уравнений по I и II законам Кирхгофа:











Составляем баланс мощностей:











Напряжения на сопротивлениях:



Так как напряжения U_AO и U_BO направлены согласно, то



Так как напряжения U_BO и U_CO направлены встречно, то



Так как напряжения U_AO и U_СO направлены согласно, то



Найдем сопротивления:

R_AB = r₆ = 10 Ом;

R_BС = r₅ = 30 Ом;

R_AС = r₄₇ = 8,571 Ом.

Вычислим токи по закону Ома:






Так как r4 и r7 соединены параллельно, то UAC = U47 = U4 = U7 = 8,349 В





Для проверки правильности расчетов составляем последний полный баланс мощностей:

---

Ответ: I1 = 6,908 A; I2 = 6,182 A; I3 = -0,726 A; I4 = 0,556 A; I5 = 1,4 A;

I6 = 5,037 A; I7 = 0,417 A.

2. Прямое и обратное включение диода

Рассчитать и построить вольтамперную характеристику диода при температуре Т, если обратный тепловой ток I. Расчет производить в интервалах от 0 до 1 В при прямом включении, рисунок 2.1, и от 0 до 10 В при обратном включении, рисунок 2.2.


Таблица 2.1 – Данные

№ варианта	I0, мА	Т, К
17	1	330

2.1. Ток диода при прямом напряжении U найдем по формуле: 



где I₀ - обратный тепловой ток, мА,

U – напряжение, В,

φ_Т – тепловой потенциал

2.2. Тепловой потенциал найдем по формуле:



где k – постоянная Больцмана k=1,38·10^-23 Дж/К,

Т – температура, К,

q – заряд электрона, q=1,602·10^-19 Кл.



Пример расчёта:

При прямом включении



При обратном включении



Таблица 2.2 – Расчет характеристик

Прямое включение		Обратное включение
Uпр, В	Iпр, А	Uобр, В	Iобр, А
0	0	0	0
0,1	0,03	-1	-1·10-3
0,2	1,26	-2	-1·10-3
0,3	44,94	-3	-1·10-3
0,4	1,598·103	-4	-1·10-3
0,5	5,681·104	-5	-1·10-3
0,6	2,02·106	-6	-1·10-3
0,7	7,182·107	-7	-1·10-3
0,8	2,553·109	-8	-1·10-3
0,9	9,079·1010	-9	-1·10-3
1	3,228·1012	-10	-1·10-3

---

По ВАХ обратный ток насыщения A

Прямое напряжение насыщения

Библиографический список

1. Общая электротехника: учебное пособие к выполнению семестровых заданий / Е.В. Шведова, Т.В. Павлова; под ред. А.М. Рафикова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – 42 с.

---