Файл: Лабораторная работа 4 Исследование нелинейной цепи постоянного тока Цель работы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа №4Исследование нелинейной цепипостоянного токаЦель работы:Овладеть методом снятия вольтамперных характеристик нелинейных элементов. Определить опытным путем токораспределение в разветвленной нелинейной цепи с последующим графическим расчетом. Исследовать цепь с источником ЭДС и одним нелинейным сопротивлением методом эквивалентного генератора с последующим графическим расчетом.Ход работы:1 Аналитическое исследованиеНелинейные элементы, исследуемые в работе: лампа накаливания, диод.1.1 Выбрать пределы приборов, используемых для снятия вольтамперных характеристик данных нелинейных элементов.1.2 Составим в отчете электрические схемы и таблицы необходимые для проведения эксперимента.2 Экспериментальное исследование2.1 Сняли ВАХ лампы накаливания (H), полупроводникового диода (VD) и линейного сопротивления (R). Для этого собрали схему по рисунку приведённый ниже. Так как сопротивление диода мало при подаче на него прямого напряжения, то при снятии его ВАХ в схему нужно добавить последовательно с амперметром резистор.Рисунок 1 - собранная схема.а) измерили ток I и напряжение U на нелинейном сопротивлении. Данные измерений занесли в таблицу;Таблица 1-Вольтамперные характеристики элементов
б) пользуясь данными таблицы построли ВАХ исследуемыхэлементов;в) пользуясь ВАХ, нашли для одной точки каждого нелинейного элемента статистическое и дифференциальное сопротивления.2.2 Произвели опытное определение распределения токов в разветвленной цепи с тремя сопротивлениями. Для этого собрали схему, в которую включить элементы в соответствии с вариантом Вариант задается преподавателем.а) измерили все токи и напряжения, результат измерений записали в таблицу ;Таблица 2 – Разветвленная нелинейная цепь.
б) пользуясь ВАХ нелинейных сопротивлений и значением U, произвели графическим методом расчет напряжений и токов в ветвях схемы. Данные расчета занесли в соответствующую строку таблицы;в) произвели сравнение результатов, полученных опытным и расчетным путями, приняв за точные значения данные эксперимента:3 Для экспериментального изучения цепи по методу эквивалентного генератора с одним нелинейным сопротивлением собрали цепь по схеме. Рисунок 2- Схема.а) при разомкнутой ветви с нелинейным сопротивлением (переключатель в положении 0) замерили U0 - напряжение холостого хода на нелинейном сопротивлении и записать в таблицу;
б) не изменяя положения рукоятки лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), то есть при постоянстве входного напряжения, переключатель поставили в положение 1, замерили значение тока короткого замыкания IКЗ и записали в таблицу;в) не изменяя положения рукоятки ЛАТРа, включили нелинейное сопротивление (переключить в положение 2), замерили и записали в таблицу Значения тока и напряжения на нелинейном элементе в рабочем режиме;Таблица 3 – Метод эквивалентного генератора в нелинейных цепях
г) используя ВАХ нелинейного сопротивления и внешнюю характеристику источника, построенную по режимам ХХ и КЗ, определили графическим путем величины тока и напряжения в цепи и занести в таблицу; д) произвели сравнение результатов, полученных опытным путем и расчетным, то есть определили погрешности тока и напряжения.Вывод: В ходе лабораторной работы мы овладели методом снятия вольтамперных характеристик нелинейных элементов, определили опытным путем токораспределение в разветвленной нелинейной цепи с последующим графическим расчетом, исследовали цепь с источником ЭДС и одним нелинейным сопротивлением методом эквивалентного генератора с последующим графическим расчетом.
| Лампа накаливания | H | U, B | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| I, A | 0 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.07 | 0.075 | 0.08 | 0.09 | ||
| Полупроводниковый диод | VD | U, B | 0 | 70 | 73 | 75 | 77 | 78.3 | 79 | 80 |
| I, A | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | ||
| Линейное сопротивление | R | U, B | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| I, A | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.29 | 0.39 | 0.49 | 0.59 | 0.68 |
б) пользуясь данными таблицы построли ВАХ исследуемыхэлементов;в) пользуясь ВАХ, нашли для одной точки каждого нелинейного элемента статистическое и дифференциальное сопротивления.2.2 Произвели опытное определение распределения токов в разветвленной цепи с тремя сопротивлениями. Для этого собрали схему, в которую включить элементы в соответствии с вариантом Вариант задается преподавателем.а) измерили все токи и напряжения, результат измерений записали в таблицу ;Таблица 2 – Разветвленная нелинейная цепь.
| | U | U1 | Uав | I1 | I2 | I3 | |
| В | В | В | А | А | А | ||
| Измерено | 50 | 0,8 | 49 | 0,56 | 0,50 | 0,07 | |
| Вычислено по ВАХ | 50 | 0.8 | 49 | 0.65 | 0.5 | 0.09 | |
| Погрешности ∆I%, ∆U% | 0 | 0 | 0 | 16 | 0 | 28.5 | |
б) не изменяя положения рукоятки лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), то есть при постоянстве входного напряжения, переключатель поставили в положение 1, замерили значение тока короткого замыкания IКЗ и записали в таблицу;в) не изменяя положения рукоятки ЛАТРа, включили нелинейное сопротивление (переключить в положение 2), замерили и записали в таблицу Значения тока и напряжения на нелинейном элементе в рабочем режиме;Таблица 3 – Метод эквивалентного генератора в нелинейных цепях
| | Uх | Ik | Uнс | Iнс |
| В | А | В | А | |
| Измерено | 50 | 0,4 | 36,6 | 0,06 |
| Вычислено по ВАХ | - | - | 40 | 0.08 |
| Погрешности ∆I%, ∆U% | 0 | 0 | 9.2 | 33.3 |