Нелінійні кола постійного струму icon

Нелінійні кола постійного струму




Скачати 85.31 Kb.
НазваНелінійні кола постійного струму
Дата21.06.2012
Розмір85.31 Kb.
ТипДокументи

5. Лабораторна робота

Нелінійні кола постійного струму


5.1. Мета роботи:

  • експериментальна перевірка графоаналітичного методу розрахунку нелінійних кіл постійного струму.

5.2. Обладнання і прилади:

  • універсальний навчально-дослідницький лабораторний стенд УДЛС-1 (блок постійної напруги);

  • елементи набірного поля стенду;

  • амперметр Щ4300, Щ4313;

  • мультиметр.

5.3. Підготовчий етап лабораторної роботи містить вивчення теоретичного матеріалу [1 – с. 404-416, 2 – с. 386-429].

Результатом підготовчого етапу є:

  • вивчення теоретичного матеріалу, що має відношення до розділів „Нелінійні кола. Загальна характеристика нелінійних кіл та методів їх розрахунку. Нелінійні кола постійного струму”;

  • набуття навичок з проведення розрахунку нелінійних кіл постійного струму.

5.4. Загальні відомості

Нелінійне коло – це коло, що містить хоча б один нелінійний елемент, який не може бути охарактеризований лінійними залежностями типу . Якщо ми говоримо про нелінійні кола постійного струму, то їх характеризують нелінійними вольт-амперними (), вебер-амперними і кулон-вольтними характеристиками та в якості нелінійних елементів розглядають тільки нелінійні резистивні елементи.

Розрахунок нелінійних кіл проводять графоаналітичним методом, для чого ВАХ елементів повинні бути заданими у вигляді графіків або аналітичними виразами. Полягає розрахунок в побудові результуючих ВАХ.

При послідовному з’єднанні елементів ВАХ окремих елементів складають по осі струмів (загальний параметр при такому з’єднанні), тобто фактично складають напруги на окремих елементах, а потім за відомим параметром (струму або вхідній напрузі) визначають інші параметри кола. При паралельному з’єднанні ВАХ окремих елементів складають по осі напруг, тобто фактично складають струми паралельних віток, а потім за допомогою результуючої ВАХ за відомим вхідним струмом визначають напругу на паралельних вітках (якщо напруга на паралельних вітках відома, то результуюча характеристика не потрібна).

Розрахунок змішаного з’єднання нелінійних елементів містить етапи розрахунку кіл з паралельним і послідовним з’єднанням елементів.

5.5. ^ Порядок виконання роботи

Схеми треба складати таким чином, щоб мати змогу провести виміри (де це потрібно). Робота не потребує попередніх розрахунків. Для виконання роботи кожний студент повинен мати міліметровий папір (3 листа розміром А4).

5.5.1. Зняття та побудування вольт-амперних характеристик (ВАХ) нелінійних елементів (лампа розжарювання та діод) та лінійного елементу Rл

Зібрати електричне коло (рис.5.1). У якості джерела Е використати регульоване джерело постійної напруги. Нелінійні елементи видаються викладачем. Опори Rл, Rд для всіх варіантів – це лінійні опори R03 та R02 з елементів набірного поля.

Плавно змінюючи значення напруги джерела ЕРС Е, встановлюємо струм у колі з кроком 10 мА в діапазоні від 0 до 100 мА і вимірюємо при кожному значенні струму напругу на елементі. Результати розрахунків та експериментів занести до табл.18.

Таблиця 18 – Дані для побудови ВАХ

I, мА

U, B

Діод VD

лампа розжарювання

лінійний опор R02

0









10







-

20







-

30







-

40







-

50







-

60







-

70









80







-

90







-

100







-


5.5.2. Дослідження послідовного з’єднання нелінійного елемента (лампи розжарювання) і лінійного елемента Rл

Зібрати електричне коло (рис.5.2). Встановити вхідну напругу Uвх за вказівкою викладача в діапазоні 4ч10 В. Виміряти значення струму та напруг на елементах. Результати експерименту занести до табл.19.

5.5.3. Дослідження паралельного з’єднання нелінійного елемента (лампи розжарювання) і лінійного елемента R03 (Rл на схемі)

Зібрати електричне коло (рис.5.3). Встановити вхідний струм I за вказівкою

викладача в діапазоні 50ч90 мА. Виміряти значення струмів I1, I2 та напругу на елементах Uвх. Результати експерименту занести до табл.20.

Таблиця 19 – Результати експерименту та розрахунку (п.5.5.2)

Визначено

Uвх, В

I, мА

U1, В

U2, В

експериментом













розрахунком















Таблиця 20 – Результати експерименту та розрахунку (п.5.5.3)

Визначено

I, мА

Uвх, В

I1, мА

I2, мА

експериментом













розрахунком















5.5.4. Дослідження змішаного з’єднання нелінійних елементів (лампи розжарювання та діоду) і лінійного елемента R03

Зібрати електричне коло (рис.5.4). У якості нелінійних елементів R1, R2 взяти відповідно діод і лампу розжарювання. Встановити вхідну напругу Uвх за вказівкою викладача в діапазоні 5ч8 В. Виміряти значення струмів I, I1, I2 і напругу на елементах U1 (напруга на діоді), U2 (напруга на паралельних вітках). Результати експерименту занести до табл.21.

5.6. Обробка експериментальних даних

5.6.1. За даними експерименту 5.5.1 на міліметровому папері побудувати ВАХ усіх елементів (лампи розжарювання, діоду та лінійного елементу R03) у одній системі координат. Рекомендується вибирати такі масштаби: за напругою: mU=1 B/см, за струмом - mI=10 мА/см, по осі Y відкладають значення струму, по осі X –значення напруги.

5.6.2. Зробити графоаналітичним методом розрахунок послідовного з’єднання нелінійного і лінійного елементів (визначити значення струму та напруг на елементах). Для цього на другому графіку побудувати ВАХ лампи розжарювання та лінійного елементу R03 і скласти ці ВАХ по вісі струму. Порівняти отримані результати з даними експерименту 5.5.2 і занести їх до табл.19.

5.6.3. Зробити графоаналітичним методом розрахунок паралельного з’єднання нелінійного і лінійного елементів (визначити значення струмів I1, I2 і напруги Uвх на паралельних вітках). Для цього на третьому графіку побудувати ВАХ лампи розжарювання і лінійного елементу R03 та скласти ці ВАХ по вісі напруги. Порівняти отримані результати з даними експерименту 5.5.3 і занести їх до табл.20.

Зробити графоаналітичним методом розрахунок змішаного з’єднання нелінійних та лінійного елементів (визначити значення струмів I, I1, I2 та напруг U1, U2). Для цього на першому графіку скласти ВАХ лампи розжарювання і лінійного елемента R03 по осі напруги, а потім отриману результуючу характеристику паралельного з’єднання скласти с характеристикою діода по осі струму. Порівняти отримані результати з даними експерименту 5.5.4 та занести їх до табл.21.

Таблиця 21 – Результати експерименту та розрахунку (п.5.5.4)

Визначено

Uвх, В

U1, В

U2, В

I, мА

I1, мА

I2, мА

експерментом



















розрахунком



















5.7. Контрольні запитання

1. Яке коло називають нелінійним?

2. Як проводять розрахунок нелінійних кіл при різних типах з’єднання нелінійних елементів (послідовному, паралельному та змішаному)?

3. Які особливості характеризують розрахунок нелінійних кіл у порівнянні з лінійними?

Список літератури

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник. - М.: Гардарики, 2002. – 628 с.

2. Зевеке Г.В., Ионкин П.А. и др. Основы теории цепей: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

3. Паначевний Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: теорія і практикум. – К.: Каравела, 2003. – 440 с.




Схожі:

Нелінійні кола постійного струму iconНелінійні кола постійного струму
Підготовчий етап лабораторної роботи містить вивчення теоретичного матеріалу [1 – с. 404-416, 2 – с. 386-429]
Нелінійні кола постійного струму iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт за темами „Трифазні кола, несинусоїдні кола, перехідні процеси, нелінійні кола”
Трифазні кола, несинусоїдні кола, перехідні процеси, нелінійні кола” з дисципліни „Теоретичні основи електротехніки” (для студентів...
Нелінійні кола постійного струму iconНавчальне видання
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт за темами „Трифазні кола, несинусоїдні кола, перехідні процеси, нелінійні кола”...
Нелінійні кола постійного струму iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
...
Нелінійні кола постійного струму iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
...
Нелінійні кола постійного струму icon1. Лінійні електричні кола постійного струму
Наведена робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни „Теоретичні основи електротехніки”,...
Нелінійні кола постійного струму iconДослідження перехідних процесів в колах постійного струму першого та другого порядку
Дослідження розряду І заряду ємності в простих електричних колах постійного струму
Нелінійні кола постійного струму iconДослідження перехідних процесів в колах постійного струму першого та другого порядку
Дослідження розряду І заряду ємності в простих електричних колах постійного струму
Нелінійні кола постійного струму iconТип модуля: обов’язковий Семестр: VI обсяг модуля
Проектування силових трансформаторів невеликої потужності. Проектування електромагнітів постійного І змінного струму. Проектування...
Нелінійні кола постійного струму iconЕкспериментальні дослідження І визначення параметрів електроприводу постійного струму з попередньою корекцією сигналів сидоренко В. М., Чорний О. П., Артеменко А. М
Вступ. Серед головних складових електромеханічного оснащення, що мають потребу вирішення задачі підвищення надійності, особливо в...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи