Задание на подготовку к лабораторной работе

1. Изучить раздел курса электротехники, в котором рассматриваются нелинейные электрические цепи постоянного тока.

2. Подготовить бланк протокола, соответствующий программе выполнения лабораторной работы.

3. Привести пример нелинейной ВАХ и рассчитать для произвольной точки статическое и динамическое (дифференциальное) сопротивление.

4. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

Порядок выполнения экспериментальной части

1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента.

2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю.

3. Снять ВАХ резистора R₁, лампы накаливания Н1 и стабилитрона VD1. Для этого разомкнуть ключ S1 . Изменяя напряжение источника U, измерить соответствующие значения тока I с помощью миллиамперметра РА1и соответствующие значения напряжений U_ab, U_bcи U_сd с помощью вольтметра PV1. Измеренные значения занести в таблицу1. В диапазоне токов от нуля и до 50 мА измерения вести с шагом 10 мА, далее - с шагом 50 мА.

4. Снять эквивалентную ВАХ всей цепи. Для этого замкнуть ключ S1 и изменяя напряжение источника U, измерить соответствующие значения тока I с помощью миллиамперметра PA1. Напряжение U контролировать по цифровому вольтметру источника. Измеренные значения занести в таблицу 2.

5. Используя экспериментальные данные, построить ВАХ исследуемых элементов и графически найти эквивалентную ВАХ всей цепи при замкнутом ключе S1. На этом же графике построить экспериментальную эквивалентную ВАХ цепи и оценить точность эксперимента.

6. Выбрать точку примерно в середине участка стабилизации ВАХ стабилитрона VD1и рассчитать соответствующие статическое и динамическое сопротивления.

7. По результатам физического эксперимента сделать выводы.

                                        Таблица 1                                        Таблица 2

Контрольные вопросы

1. Дайте определение вольт-амперной характеристики резистора.

2. Чем отличаются ВАХ линейных и нелинейных элементов электрических цепей ?

3. Дайте определение статического и динамического (дифференциального) сопротивлений.

4. Дайте классификацию нелинейных элементов по виду ВАХ.

5. Покажите порядок графического расчёта неразветвлённой нелинейной цепи постоянного тока.

6. Покажите порядок графического расчёта разветвлённой нелинейной цепи постоянного тока.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С РЕАЛЬНОЙ КАТУШКОЙ ИНДУКТИВНОСТИ

Цель работы – изучение экспериментальных и расчётных методов анализа простых электрических цепей переменного тока, содержащих катушку индуктивности.

Программа работы

1. Выполнить задание на подготовку к лабораторной работе.

2. Исследовать электрическую цепь, состоящую из последовательного соединения резистора и катушки индуктивности.

3. Исследовать электрическую цепь, состоящую из параллельного соединения резистора и катушки индуктивности.

Описание лабораторной установки

В работе исследуются две электрические цепи, состоящие из последовательного и параллельного соединения реостата и реальной катушки индуктивности (рис.2 и рис.3). Схема замещения реальной катушки индуктивности состоит из идеальной индуктивности L_ки активного сопротивления R_к. Соответствующие измерительные приборы служат для измерения падений напряжений на участках последовательной цепи и токов в параллельных ветвях. Исследуемая цепь подключается к выходным зажимам комплекта измерительных приборов К-505. Напряжение, подаваемое на исследуемую электрическую цепь, регулируется с помощью лабораторного автотрансформатора Т, входные зажимы которого подключаются к автоматическому выключателю QF (рис.1).

рис. 1

                       рис. 2                                         рис. 3