- •Исследование сложной цепи постоянного тока
- •Программа работы
- •Пояснения к работе
- •Описание лабораторной установки
- •4. Методические указания.
- •5. Указания к выполнению лабораторной работы с помощью компьютерной программы Multisim 2001 (Electronic WorkBench 6_20)
- •Контрольные вопросы
- •Исследование нелинейных электрических цепей постоянного тока.
- •1. Программа работы
- •2. Пояснения к работе
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Методические указания
- •5. Указания к выполнению лабораторной с помощью компьютерной программы Multisim 2001 (Electronic WorkBench 6_20)
- •Контрольные вопросы.
- •Для заметок
3. Описание лабораторной установки
В исследуемую электрическую цепь включены два нелинейных элемента - бареттер и диод. Для снятия вольтамперных характеристик этих элементов может быть использована одна из схем рис. 2.4. в зависимости от примерной величины сопротивлений нелинейного элемента и характера зависимости I=f(U). На вход цепи подается регулируемое постоянное напряжение, полученное от сети переменного тока с использованием разделительного трансформатора и регулируемого двухполупериодного выпрямителя. Ток и напряжение измеряются приборами магнитоэлектрической системы (миллиамперметром и вольтметром) или мультиметром. Полярность приборов указана знаками «+» и «-».
Рис. 2.4. Схемы подключения измерительных приборов для снятия вольтамперных характеристик нелинейных элементов: а - с малым сопротивлением; б - с большим сопротивлением.
4. Методические указания
-
При выборе схемы включения измерительных приборов, необходимо примерно оценить сопротивление исследуемого элемента. Для этого сделать один-два пробных замера тока и напряжения по схеме (рис. 2.4,а), или (2.4,6),Определить примерно сопротивление
RX=U/I
и сравнить его с сопротивлениями измерительных приборов. Если RX<<RV, то следует применять схему (рис. 2.4,а), если же RX>>RV, то схему (рис. 2.4,б).
-
При снятии вольтамперных характеристик необходимо следить за тем, чтобы токи и напряжения не превышали предельно допустимых значений, указанных на стенде.
-
Эквивалентную вольтамперную характеристику цепи при смешанном соединении нелинейных элементов можно построить по вольтамперным характеристикам элементов.
При последовательном соединении вольтамперные характеристики суммируются по напряжению (складываются напряжения при одном и том же токе). При параллельном соединении суммируются токи при одном и том же напряжении.
Порядок операций такой же, как при аналитическом определении эквивалентного сопротивления RЭ, (сворачивании цепи). Сначала строим зависимость тока в неразветвленной части цепи от напряжения на параллельных ветвях: I=f(UAB).
Для этого произвольно задаемся значением напряжения и, откладываем его на оси абсцисс и восстанавливаем перпендикуляр в этой точке. Этот перпендикуляр пересечет вольтамперные характеристики нелинейных элементов в точках 1 и 2, ординаты которых есть токи I1 и I2 при заданном напряжении UAB,ток I=I1+I2, сложив ординаты точек 1 и 2, получим точку 3, принадлежащую кривой I=f(UAB). Чтобы получить всю кривую, надо построить 7 - 10 точек, задавшись 7 - 10 значениями UAB. Зависимость тока I от напряжения UAB - это результирующая вольтамперная характеристика двух параллельно соединенных нелинейных элементов.
Для построения зависимости тока I от входного напряжения задаемся произвольно током в цепи I, откладываем его на оси ординат и восстанавливаем перпендикуляр в этой точке. Этот перпендикуляр пересечет результирующую вольтамперную характеристику нелинейных элементов в точке 4 и вольтамперную характеристику R в точке 5. Входное напряжение U=UR+UAB,поэтому сложив абсциссы точек 4 и 5 получим точку 6, принадлежащую зависимости I=f(U). Для получения всей кривой надо построить 7 - 10 точек, задавшись произвольно рядом значений тока в
цепи I. Зависимость I=f(U) - есть результирующая вольтамперная характеристика всей цепи.