3. Ход работы
3.1 Получение внешней характеристики источника питания экспериментальным методом
Вариант 10
Для снятия внешней характеристики установили переключатель SA1 в положение “1”, тумблер S1 в разомкнутое положение, подключились одним вольтметром к выходным зажимам источника (к гнездам “5” и “6”), вторым вольтметром к гнездам “7” и “9”. Между этими гнездами включен резистор R8, служащий для измерения тока источника. Ток источника пересчитывается из измеренного напряжения на резисторе UR8 по закону Ома: I = UR8/ R8 Изменяя в возможных пределах значения сопротивлений резисторов R10 и R11 заполнили таблицу 3.1.1, для 8 точек.
После получения всех необходимых данных, был построен график внешней характеристики источника тока (рисунок 3.1.1).
R10+R11 ОМ |
185 |
217 |
250 |
323 |
331 |
360 |
391 |
∞ |
U56 В |
6,312 |
6,328 |
6,341 |
6,365 |
6,368 |
6,375 |
6,382 |
6,5 |
Ur8 В |
2,826 |
2,586 |
2,375 |
2,019 |
1,986 |
1,875 |
1,77 |
0 |
I мА |
18,84 |
17,24 |
15,85 |
13,46 |
13,24 |
12,5 |
11,8 |
0 |
Таблица 3.1.1
Рисунок 3.1.1 – График внешней характеристики источника тока
3.2 Расчет внешней характеристики источника тока
Расчет был произведен для тех же условий, что и в предыдущем пункте.
Точки внешней характеристики рассчитываются по следующим соотношениям:
U56 = E – I*rвн
I = E/( rвн + R8+ R10+ R11)
Расчеты внешней характеристики занесены в таблицу 3.2.1 для 8 точек.
R10+R11 Ом |
185 |
217 |
250 |
323 |
331 |
360 |
391 |
∞ |
U56 В |
6,312 |
6,328 |
6,341 |
6,365 |
6,368 |
6,375 |
6,382 |
6,5 |
I*rвн В |
0,188 |
0,172 |
0,159 |
0,135 |
0,138 |
0,125 |
0,118 |
0 |
I мА |
18,4 |
17,2 |
15,8 |
13,4 |
13,2 |
12,5 |
11,7 |
0 |
Таблица 3.2.1
Были построены два графика внешней характеристики. Лабораторная работа проводилась на симуляторе электрических цепей, поэтому стоит считать, что элементы идеальные, следовательно графики должны совпасть.
Рисунок 3.2.1 – Графики внешней характеристики
3.3 Проверка выполнение первого правила Кирхгофа для узла “2”
Для проведения проверки переключатель SA1 установлен в положение “2” и выставлено значения сопротивлений резисторов R2 и R4 в соответствии с номером варианта.
Один шнур вольтметра подключен к гнезду “2”, а другой поочередно подключали к гнездам “1”, “3” и “4” для измерения токов в ветвях с резисторами R2, R4 и R5.
Результаты измерений занесены в таблицу 3.3.1.
Элемент |
R2 |
R4 |
R5 |
Сопротивление Ом |
400 |
362 |
150 |
Напряжение мВ |
-4681 |
352 |
1609 |
Токи ветви мА |
-0,011 |
0,0009 |
0,01 |
Алгебраическая сумма токов узла мА |
0 |
||
Таблица 3.3.1