3. Описание лабораторной установки

Объектом исследования являются цепи постоянного тока, содержащие нелинейные элементы в виде варистора и стабилитрона.

В лабораторной работе источником постоянного тока служат два генератора постоянных напряжений из модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ: регулируемый (0… 15 В) и нерегулируемый (15 В). Для получения напряжения до 30 В их следует соединять последовательно. Для получения напряжения от 0 до 15 В следует установить тумблер SA1 на источнике 15 В в нижнее положение, а на источнике 0…15 В тумблер SA2 установить в верхнее положение. Для получения напряжения выше 15 В, оба тумблера установить в верхнее положение (рис. 5).

В качестве электроизмерительных приборов используются мультиметры для измерения напряжений и токов.

4. Подготовка к работе

Таблица 1

№ бригады	Uвх, В
1	10
2	8
3	6
4	12

4.1. Нарисовать качественно вольтамперные характеристики нелинейных двухполюсников, содержащих нелинейные элементы НЭ1 и НЭ2 при R =220 Ом. Напряжение на входе двухполюсников меняется от 0 до ±20 В. ВАХ нелинейных элементов представлены на рис.4 а) и б).

а) б)

Рис. 4. Вольтамперные характеристики нелинейных элементов НЭ1 и НЭ2 и их схемы включения

5. Программа работы

5.1. Собрать схему цепи согласно рис. 5 протокола измерений. В качестве НЭ1 выбрать лампу сигнальную, обозначенную в модуле НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ как HL. Установить величину сопротивления R10 Ом в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ.

5.2. Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

5.3. Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблер Сеть модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ и мультиметров.

5.4. Тумблер SA1 на источнике 15 В установить в нижнее положение, а на источнике 0…15 В тумблер SA2 установить в верхнее положение. Установить напряжение на регулируемом генераторе постоянных напряжений =0. Плавно изменяя регулятором напряжения ток от нуля до 15 В с шагом 1 В экспериментально получить статическую характеристику НЭ1. Все измеренные величины занести в табл. 2 протокола измерений. Построить на миллиметровой бумаге зависимость .

5.5. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 6.

5.6. Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

5.7. Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблер Сеть модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ и мультиметров.

5.8. Тумблер SA1 на источнике 15 В установить в нижнее положение, а на источнике 0…15 В тумблер SA2 установить в верхнее положение. Установить напряжение на регулируемом генераторе постоянных напряжений =0. Плавно изменяя регулятором напряжения ток от нуля до 15 В с шагом 1 В экспериментально получить статическую характеристику НЭ1. Все измеренные величины занести в табл. 3 протокола измерений. Построить на миллиметровой бумаге зависимость .

5.9. Построить на одном графике на миллиметровой бумаге зависимости , и . Величину R3 принять равной 470 Ом.

5.10. Рассчитать графо-аналитическим методом токи в ветвях схемы и падения напряжений на каждом элементе, если НЭ1 соединен последовательно с параллельно соединенными НЭ2 и R3 при согласно табл.1. Результаты занести в табл. 4 протокола измерений.

5.11. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 7. Выставить на регулируемом генераторе постоянных напряжений из модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ по мультиметру PV1, включенному в режим измерения постоянного напряжения согласно табл.1. Измерить ток в неразветвленной части цепи и падения напряжений на между точками ab и сd. Для измерения тока использовать мультиметр PА1, включенный в режим измерения постоянного тока и мультиметр PV2, включенный в режим измерения постоянного напряжения. Результаты занести в табл. 5 протокола измерений.

5.12. Собрать схему параметрического стабилизатора напряжения, рис. 8, подключив входные зажимы цепи к источнику регулируемого постоянного напряжения из модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ. Установить величину сопротивления R_б  220 Ом.

5. 13. Плавно изменяя регулятором входное напряжение от нуля до 20 В с шагом 1,0 В:

а) снять и построить ВАХ стабилитрона (при ) - U_вых(I);

б) снять и построить на одном графике зависимости в режиме холостого хода (при ) и при сопротивлении нагрузки =1 кОм.

Измеренные величины занести соответственно в табл. 6 и 7 протокола измерений.

5.13. Утвердить протокол измерений у преподавателя. Выключить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблер Сеть модуля ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ и мультиметров.