Отчеты по лабораторным работам / Исследование Нагрузочных Характеристик Генератора с Резистивным Внутренним сопротивлением
.docxФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
Факультет Информационных систем и технологий
ОТЧЁТ
по лабораторной работе на тему: «ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕРАТОРА С РЕЗИСТИВНЫМ ВНУТРЕННИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ»
Бригада №2 Группа ИКТ-04
1. Инкин Георгий
2. Максимова Дарья
3. Егоров Никита
4. Горбунов Святослав
Преподаватель: Кубалова А.Р.
Лабораторная работа 1
«ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕРАТОРА С РЕЗИСТИВНЫМ ВНУТРЕННИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ»
Цель работы:
1. Изучите свойства генератора тока(a), генератора напряжения(б) и условия их эквивалентности.
2. Рассчитайте нагрузочные характеристики напряжения Uн, тока Iн и мощности PН в зависимости от величины резистивного сопротивления нагрузки RН для следующей схемы замещения генератора.
Р
асчёт:
Используемые формулы –
Где Uxx – напряжение холостого хода,
Iкз – ток короткого замыкания
х стоит принять равному 0.03, 0.125, 0.5, 1,2, 8, 32
Исходя из этого, составим табличку и заполним её
Таблица 1
x |
0.03 |
0.125 |
0.5 |
1 |
2 |
8 |
32 |
Lg x |
-1.523 |
-0.903 |
-0.301 |
0 |
0.301 |
0.903 |
1.505 |
Uн/Uxx |
0.029 |
0.111 |
0.333 |
0.5 |
0.666 |
0.888 |
0.996 |
Iн/Iкз |
0.970 |
0.888 |
0.666 |
0.5 |
0.333 |
0.111 |
0.003 |
Рн/Рн макс |
0.113 |
0.339 |
0.888 |
1 |
0.888 |
0.339 |
0.112 |
Таблица 2.1
Uxx1= 7.6 В |
Iкз1= 74 мА Ri1= 103 Ом |
|||||||||||
Rн, Ом |
|
3 |
6 |
13 |
27 |
51 |
100 |
200 |
430 |
820 |
1.6к |
3.2к |
Измерить |
Uн, В Iн, мА |
0.2 74 |
0.4 72 |
0.8 67 |
1.6 60 |
2.4 51 |
3.6 38 |
4.8 26 |
6 15 |
6.6 9 |
6.8 5 |
7.2 2 |
Рассчитать по результатам измерений |
Uн/Uxx Iн/Iкз Pн=Uн*Iн, мВт Рн/Pн макс |
0.026 1 14.8
0.1 |
0.052 0.973 28.8
0.2 |
0.105 0.882 53.6
0.4 |
0.210 0.811 96
0.7 |
0.316 0.689 122.4
0.9
|
0.474 0.514 136.8
1 |
0.632 0.351 124.8
0.9 |
0.789 0.202 90
0.6 |
0.868 0.122 59.4
0.4 |
0.895 0.068 34
0.2 |
0.947 0.027 14.4
0.1 |
Вычислить |
lg(Rн/Ri) |
-1.53 |
-1.23 |
-0.89 |
-0.58 |
-0.3 |
-0.01 |
0.28 |
0.62 |
0.9 |
1.19 |
1.49 |
Таблица 2.2
Uxx2= 13 В |
Iкз2= 66 Ма Ri2= 197 Ом |
|||||||||||
Rн, Ом |
|
3 |
6 |
13 |
27 |
51 |
100 |
200 |
430 |
820 |
1.6к |
3.2к |
Измерить |
Uн, В Iн, мА |
0.2 74 |
0.4 72 |
0.8 67 |
1.6 60 |
2.4 51 |
3.6 38 |
4.8 26 |
6 15 |
6.6 9 |
6.8 5 |
7.2 2 |
Рассчитать по результатам измерений |
Uн/Uxx Iн/Iкз Pн=Uн*Iн, мВт Рн/Pн макс |
0.015 1.121 14.8
0.069 |
0.03 1.09 28.8
0.134 |
0.061 1.015 53.6
0.25 |
0.123 0.909 96
0.448 |
0.185 0.773 122.4
0.57 |
0.277 0.576 136.8
0.638 |
0.369 0.394 124.8
0.582 |
0.462 0.227 90
0.42 |
0.503 0.136 59.4
0.277 |
0.523 0.076 34
0.159 |
0.554 0.03 14.4
0.067 |
Вычислить |
lg(Rн/Ri) |
-1.82 |
-1.52 |
-1.18 |
-0.86 |
-0.59 |
-0.29 |
0.006 |
0.34 |
0.619 |
0.91 |
1.211 |
Графики:
Вывод:
В режиме согласованной нагрузки внутреннее сопротивление генератора равно сопротивление нагрузки, мощность максимальная, КПД 50%, в режиме холостого хода и короткого замыкания, мощность минимальна.
Контрольные вопросы
1. При каких условиях генератор электрической энергии можно считать источником напряжения, а при каких – источником тока?
При любых условиях в рабочем состоянии он является источником и того и другого (Без нагрузки это ток утечки.). Когда вращается генератор, на его выводах образуется ЭДС-напряжение. Если нагрузить выводы любым сопративлением, потечёт ток. Внутреннее сопротивление =0 :генератор напряжения. И противно = бесконечности - генератор тока. Чему учат или хотят ли учится? Холостой ход - источник напряжения (почти идеальный источник ЭДС) короткое замыкание - источник тока.
2. При каких условиях электрические цепи можно считать эквивалентными?
Эквивалентным называется преобразование, при котором напряжения и токи в частях схемы, не подвергшихся преобразованию, не меняются
3. Как пересчитать генератор с источником напряжения в эквивалентный ему генератор с источником тока и наоборот?
Определяем внутренее сопротивление генератора относительно участка цепи, где необходимо определить ток. Для этого источники ЭДС закорачиваются, а источники тока - разрываются Для эквивалентного генератора напряжения рассчитываем напряжение холостого хода, то есть напряжение на том участке, который рассматриваем. Для эквивалентного генератора тока находим ток короткого замыкания, закоротив исследуемый участок. В обоих случаях можно применять любой известный метод. Находим искомый ток по соответствующей формуле
4. Какой режим работы генератора называется согласованным? Чем он характерен?
Согласованным называется режим, при котором мощность, отдаваемая источником или потребляемая приемником, достигает максимального значения. Это возможно при определенном соотношении (согласовании) параметров электрической цепи, откуда и вытекает название данного режима.
5. Как экспериментально определить параметры генератора с резистивным внутренним сопротивлением: задающее напряжение U0, задающий ток I0, внутренне сопротивление Ri?
Включить две разные нагрузки, измерить ток и напряжение, в первом и во втором случае и решить систему уравнений.