 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АКТИВНОГО ДВУХПОЛЮСНИКА 12
Лабораторная работа №1 ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА Цель работы: изучить методику измерения тока, напряжения, мощности определения эквивалентного сопротивления пассивного двухполюсника, дифференциального сопротивления нелинейных элементов. Изучить методы анализа нелинейных электрических цепей.
1 Объект и средства исследования Объектом исследования являются линейные и нелинейные пассивные двухполюсники, содержащие резистивные элементы, лампы накаливания, диоды. 1,1. Электрическая схема линейного пассивного двухполюсника представлена на рис. 1.1.
где "А" - “О”- клеммы фазы трехфазного источника питания; V1 - диод однополупериодного выпрямителя; R - ползунковый, реостат, позволяющий изменять напряжение на входе пассивного двухполюсника: U - вольтметр; A – амперметр; W - ваттметр R1 – R4 – резистивные элементы входящие в линейный пассивный двухполюсник
1.2. Электрическая схема нелинейного двухполюсника представлена на рис. 1.3. В качестве нелинейных элементов пассивного двухполюсника используются лампы накаливания.
2. Подготовка к работе 2.1 . Ознакомится с методами измерения тока, напряжения, мощности приборами непосредственной, оценки. 2.2. Ознакомиться со свойствами и методами анализа пассивных линейных и нелинейный двухполюсников в цепях постоянного тока - с эквивалентными преобразованиями пассивных участков линейных электрических цепей; - с понятием нелинейного элемента, его характеристиками и параметрами; привести примеры вольт-амперных характеристик (ВАХ) управляемых и неуправляемых нелинейных элементов - с методами эквивалентных преобразований и расчетов в нелинейных электрических цепях 2.3. .Рассчитать эквивалентное сопротивление пассивного
двухполюсника. Значения сопротивлений резисторов R 1 — R 4 взять из Табл. 1.1 в соответствии с номером варианта Т а б л и ц а 1.1
2.4 Рассчитать дифференциальное сопротивление диода Д202 для точки А ампер-вольтной характеристики (АВХ)на рис 1.2.
2.5. Рассчитать максимальное значение напряжения в схеме рис. 1.1 для своего варианта. Максимальное значение тока принять равным 1 А 2.6. Рассчитать параметры схемы эквивалентного активного двухполюсника для диода Д202 в рабочей точке А(см. рис. 1.2.). 3. Рабочее задание. Исследование пассивного/линейного двухполюсника. 3.1. Собрать схему пассивного линейного двухполюсника (см. рис. 1.1), подключив линейные элементы, сопротивления которых задаются в табл. 1.1 согласно номеру варианта. 3.2. Изменяя реостатом величину напряжения на входе электрической цепи, снять показания приборов для семи значений напряжения с пределом по напряжению рассчитанным при подготовке к работе. Результаты измерений записать в табл. 1.2. Таблица 1.2.
3.3. Построить графики изменения P ( I ) и U ( I ). 3.4. Рассчитать по построенной вольт-амперной характеристике эквивалентное сопротивление исследуемого пассивного линейного двухполюсника. Сравнить полученные данные с теоретическим расчетом, выполненным при подготовке к работе в п.2.3. Построить график Rэкв ( U ). 3.5. Рассчитать мощность, потребляемую приемниками. Сравнить Ррасч. с результатами эксперимента. Результаты расчетов в пп. 3.4. и 3.5. записать в табл. 1.2.
Исследование пассивного нелинейного двухполюсника 3.6. Собрать схему (рис.1.1. и 1.3.) с подключенными лампами накаливания. Количество подключенных ламп накаливания должно соответствовать варианту в соответствии с табл. 1.3. Изменяя входное напряжение реостатом, снять ВАХ ламп накаливания. Результаты измерений записать в табл.1.4.
Рис. 1.3. Таблица 1.3.
Таблица 1.4.
3.7. Снять ВАХ для последовательного соединения ламп накаливания и пассивного линейного двухполюсника, исследуемого в п.3.1. Результаты измерений записать в таблицу, аналогичную табл.1.4. 3.8. Снять ВАХ для параллельного соединения ламп накаливания и пассивного линейного двухполюсника. Результаты измерений записать в таблицу, аналогичную табл.1.4. 3.9. По результатам измерений в пп.3.6., 3.7., 3.8. построить три ВАХ в одной системе координат. 3.10. Построить расчетные ВАХ для последовательного и параллельного соединения ламп накаливания и пассивного линейного двухполюсника, используя результаты измерений в пп.3.2. и 3.6. Сравнить расчетные ВАХ с экспериментальными, полученными в пп. 3.7. и 3.8. 3.11. Вычислить и записать в табл.1.5. значения дифференциального и статического сопротивлений для нелинейных элементов (ламп накаливания). Построить в одной системе координат зависимости Rдиф.= f(U) и Rст.= f(U) (см.программу). Таблица 1.5.
Контрольные вопросы
Программа нахождения Rст и Rдиф таблично заданной ВАХ нелинейного элемента.
Х à П3 Х à П4 П à Х1 ÷ Х à П5 П à Х4 П à Х3 ÷ Х à ПА П à Х4 Х à П1 П à Х3 П à Х2 ÷ F1 / X П à Х5 X Х à П6 П à Х3 Х à П2 П à Х6 С/П После записи программы ввод исходных данных и вывод результатов производится последовательно для точек i = 1,2,…, n в соответствии с опытными данными. Последовательность ввода и вывода данных следующая:
Контрольный пример: U1=10 В; I1=0,13 А; Rст1=76,9230760 Ом; Rдиф1=76,923076 Ом; U2=20В; I2=0,21 А; Rст2=95,238095 Ом; Rдиф2=125 Ом.
Расчетные формулы: (см.рисунок)
Rстi=Ui/Ii;
i - номер измерения, для которого определяется Rст и Rдиф. Необходимо выполнять условия прямолинейности участка ВАХ от точки (i-1) до точки 1.
Библиографический список
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №-2 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АКТИВНОГО ДВУХПОЛЮСНИКА ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Цель работы: исследовать режимы работы активного двухполюсника, подключенного к пассивному двухполюснику. Снять зависимости, оценивающие эффективность передачи энергии.
Объектом исследования служит электрическая цепь постоянного тока, состоящая из активного двухполюсника, подключенного к пассивному двухполюснику. Активный двухполюсник представлен эквивалентным генератором с ЭДС Еэк и внутренним сопротивлением Rвн, а пассивный двухполюсник одним резистором с сопротивлением Rn (реостат). В электрической цепи, представленной на рис.2.1. А – амперметр, Un – вольтметр, В - выключатель. Сопротивление соединительных проводов принимается равным нулю. В качестве источника ЭДС Еэк в работе используется последовательное соединение фазы трехфазного источника «А – 0» и диода однополупериодного выпрямления V1 (рис.2.2.)
Ознакомиться с режимами работы активного двухполюсника, подключенного к пассиному двухполюснику, обратив внимание на режимы холостого хода, короткого замыкания, согласованный и номинальный. При значении ЭДС Еэк=90 В по выбранному из табл.2.1. значению Rвн и задаваемым значениям сопротивления Rn рассчитать ток в цепи I , напряжение на приемнике Un, мощность приемника Pn мощность источника ЭДС Pи и коэффициент полезного действия ή. Результаты расчета для 7 значений Rn записать в табл.2.2. Таблица 2.1.
Таблица 2.2.
По результатам вычислений построить совмещенные графики зависимостей Еэк, Un, Pn, Pи, ή и Rn/ Rвн от тока I. На полученных графиках показать режимы холостого хода, короткого замыкания и согласованный режим работы. Каким образом можно получить эти режимы экспериментально? определить для заданного варианта мощность приемника в согласованном режиме и показать, что она соответствует максимальной активной мощности пассивного двухполюсника. В каких электрических цепях используют согласованный режим работы? *2.6. Построить вольт-амперные характеристики эквивалентного генератора в случае, когда Rn>> Rвн (источник ЭДС) и когда Rвн>> Rn (источник тока). Записать математически внешнюю характеристику реального источника электрической энергии.
Собрать схему (см.рис.2.1. и 2.2.) с заданным вариантом Rвн. Определить ЭДС источника Еэк. Регулируя сопротивление реостата Rn, получить режимы, рассчитанные в п.2.2., исследуя при этом режимы холостого хода, короткого замыкания и согласованный, а также два режима при Rn<Rсогл и два режима при Rn>Rсогл. Результаты измерений тока I и напряжения приёмника Un записать в табл.2.3. Таблица 2.3.
Построить совмещенные графики зависимостей Еэк, Un, Pn, Pи, ή от тока I. Проанализировать характерные режимы работы активного двухполюсника, сравнить опытные и расчетные данные. *3.5. Экспериментально исследовать внешние характеристики источников ЭДС и тока с учетом ограничений, наложенных в п.2.6.*
Контрольные вопросы
Программа обработки экспериментальных данных Ввод данных: I: Х à ПА, Un: Х à ПВ, Eэкв: Х à ПС Вывод результатов: Rn: П à Х1, Rвн: П à Х2, Pn: П à Х3, Pи: П à Х4, ή: П à Х5. Текст программы: П à ХВ П à ХА ÷ Х à П; П à ХС П à ХВ - П à ХА ÷ Х à П2 П à ХА Fx2 П à Х1 x Х à П3 П à ХС П à ХА x Х à П4 П à Х3 П à Х4 ÷ Х à П5 С/П Контрольный пример: I = 1 А, Un = 40 В, Eэкв = 80 В. Rn = 40 Ом, Rвн = 40 Ом, Pn = 40 Вт, Pи = 80 Вт, ή = 0,5. Примечание: программа не позволяет рассчитать данные в режиме холостого хода. Расчетные формулы: Un = Eэкв - Rвн* I - напряжение на приемнике; I = Eэкв/( Rвн+ Rn) - ток в цепи; Pn = Rn* I2 = Rn* Eэкв2/( Rвн+ Rn)2 - мощность приемника; Pи = Eэкв* I = Eэкв2/( Rвн+ Rn) - мощность источника ЭДС;
Rn = Un/I - сопротивление потребителя; Rвн = (Eэкв - Un)/I - внутреннее сопротивление источника.
Библиографический список
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №-3 12 |
= 
≈ 
;
- коэффициент полезного действия;