Определение параметров реальных источников постоянного напряжения.
Работа № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
Цель работы: экспериментальное исследование вольт-амперных характеристик (ВАХ) линейных и нелинейных резисторов, источников, а также - и -элементов; изучение временных реакций элементов на входные воздействия различной формы.
Подготовка к работе
Вольтамперные характеристики источников питания
Идеальные источники напряжения и тока имеют ВАХ, изображенные сплошными линиями соответственно на рис. 1.1, а, б. ВАХ реальных источников изображены штриховыми линиями на рис. 1.1, а, б; схемы замещения источников показаны на рис. 1.2, а, б.
Рис. 1.1
Рис. 1.2
Из ВАХ нагруженного реального источника напряжения следует, что при токе в режиме холостого хода (ХХ) напряжение uХХ равно напряжению идеального источника . Внутреннее сопротивление источника напряжения определяется выражением
(1.1)
причем при внутреннем сопротивлении ВАХ стремится к характеристике идеального источника. Из ВАХ реального источника тока следует, что при внутреннем сопротивлении его характеристика становится характеристикой идеального источника .
Характеристики резистивных элементов
У линейного резистора ВАХ (рис. 1.3, а) описывается уравнением прямой, проходящей через начало координат: u = Ri. ВАХ нелинейного
резистора (рис. 1.3, б) соответствует нелинейному уравнению u = f(i).
Свойства индуктивного элемента
Для индуктивного элемента ВАХ имеют вид:
т. е. идеальный -элемент эквивалентен короткозамкнутому элементу (КЗ) при .
Реальный индуктивный элемент – это катушка, намотанная проводом на сердечник из ферромагнитного материала. Схему замещения для диапазона низких частот можно представить в виде последовательного соединения идеального L-элемента и резистора сопротивлением RL, где RL – – сопротивление провода.
Свойства емкостного элемента
ВАХ емкостного элемента имеют вид:
т. е. идеальный С-элемент эквивалентен холостому ходу при uС = const.
Реальный емкостный элемент – это конденсатор, схему замещения которого, с учетом тока утечки, можно представить в виде параллельного соединения идеального С-элемента и резистора с сопротивлением RC.
Экспериментальные исследования
Включите компьютер и на рабочем столе двойным щелчком откройте папку Лаб.раб.ТОЭ и затем Лаб.раб.№1.Через 30 секунд программа Multisim 10 откроет цепь для исследования.
Исследования проводятся в цепи схема которой показана нарис.1.4 где; XFG1-генератор напряжения трёх форм, V1-источник постоянного напряже- ния, величина которого регулируется потенциометром R8, S1- реверсивный переключатель полярности источника напряжения, S2- переключает цепь с постоянного напряжения на переменное, S3 и S4-переключатели ветвей цепи. В цепи рядом с символическими изображениями элементов показаны их изображения в формате 3D. Напряжение и ток измеряются соответственно универсальными приборами XMM2 и XMM1.Для наблюдения формы напря-жения канал А осциллографа подключен к входной клемме цепи «А».Напряжение пропорциональное току снимается с резистора R5 с клеммы «В».
Определение параметров реальных источников постоянного напряжения.
Исследуйте свойства источника постоянного напряжения. Для этого переключателем S1 и S2, нажимая клавиши 1 и 2, подключите источник постоянного напряжения +V1 к цепи для исследования элементов. Переключатели S3 и S4 установите в положение 1 тогда ток I=0.Установите напряжение холостого хода источника U0=4В, передвигая движок потенциометра R8 клавишей А или Shift A. Для измерения откройте мультиметр XMM2 и XMM1 сделав 2 щелчка левой кнопкой (2ЛК) мыши по их иконке и установите необходимый вид работы на переменном токе. Активируйте цепь переключателем [0\1]. (При изменении схемы измерений перезапускайте активацию цепи)
Подключите источник последовательно к цепи из четырёх резисторов, и занесите в табл. 1.1 значения пяти токов и напряжений.
Таблица 1.1
Постройте ВАХ источника напряжения и определите значение его внутреннего сопротивления R0 по формуле (1.1).
2. Определение параметров реальных источников синусоидального напряжения.
Подключите ключом S2 генератор синусоидального напряжения частотой f =1кГц,Um = 10В и повторите измерения аналогичные п. 1.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|