- •Содержание
- •Введение
- •Цель и порядок выполнения работ
- •Подготовка к лабораторным работам
- •Ознакомление с электроизмерительными приборами и устройствами и их подбор
- •Сборка электрической цепи
- •Основные правила безопасности при работе в электрических лабораториях
- •Основные правила по технике безопасности следующие:
- •Лабораторная работа № 1
- •Последовательное соединение двух нелинейных элементов
- •Параллельное соединение двух нелинейных элементов
- •Смешанное соединение нелинейных элементов
- •Перечень приборов
- •Порядок выполнения работы (1-й вариант)
- •Порядок выполнения работы (2-й вариант)
- •Контрольные вопросы
- •Намагничивание ферромагнитных материалов
- •Магнитный гистерезис
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Взаимоиндуктивное сопротивление
- •Порядок выполнения работы
- •Расчетные формулы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложения
- •Пример оформления лабораторной работы
Последовательное соединение двух нелинейных элементов
Для расчета такой цепи, (рис. 1.1) заданные вольт-амперные характеристики элементов истроят в общей системе координат (рис. 1.2).
Далее строят вольт-амперную характеристику I(U) всей цепи, выражающую зависимость тока в цепи от общего напряжения.
Ток I обоих участков цепи одинаков, а общее напряжение
.
Для построения общей вольт-амперной характеристики достаточно сложить абсциссы исходных кривых и .
Проведем прямую, параллельную оси абсцисс и соответствующую току Iv Отрезки 1-2 и 1-3 в выбранном масштабе выражают напряжения на участках. Сложив эти отрезки, на той же прямой получим точку 4 общей вольт-амперной характеристики.
Рис. 1.1
Рис. 1.2
Параллельное соединение двух нелинейных элементов
При параллельном соединении двух нелинейных элементов (рис. 1.3) к ним приложено одно и то же напряжение U, а ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в ветвях:
Для построения общей вольт-амперной характеристики I(U) нужно для ряда значений U сложить ординаты вольт-амперных характеристик элементов, как показано на рис. 1.4. При напряжении (отрезок 0-1) сумма отрезков 1-2 (ток ) и 1-3 (ток ) равна отрезку 1-4 (ток I).
Рис. 1.3
Рис. 1.4
Смешанное соединение нелинейных элементов
При смешанном соединении нелинейных элементов, графический расчет цепи производится методом «свертывания» схемы: в соответствии со схемой соединения элементов складываются их вольт-амперные характеристики.
Рассмотрим решение этой задачи применительно к схеме (рис.1.5).
По заданным характеристикам ,параллельно соединенных элементов строится вольт-амперная характеристика участка цепи между точками.
Для примера на рис. 1.7 при напряжении (отрезок 0-1) определены токи (отрезок 1-2) и (отрезок 1-3), а затем ток (отрезок 1-4).
Далее строим вольт-амперную характеристику всей цепи, учитывая, что участок цепи между точками b, c включен последовательно с нелинейным элементом на участке ab. Для примера при токе (отрезок 0-7) определены напряжения(отрезок 7-5) и (отрезок 7-4), а также общее напряжение (отрезок 7-6).
Рис. 1.5
Рис. 1.6
Перечень приборов
1. Источник постоянного тока «= 30В»
2. Реостат (потенциометр) - 1 шт.- на лицевой панели изм. блока,
3. Мультиметр - Зшт.
4. Магазин сопротивлений - 1 шт.
5. Лампа накаливания - 1 шт. (на лицевой панели изм. блока).
Порядок выполнения работы (1-й вариант)
1. Определить размещение приборов на столе.
2. Собрать эл. схему цепи (рис.1.7).
Опыт № 1 (снятие вольт-амперных характеристик элементов).
3. Определить цену деления приборов.
4. Установить на магазине сопротивлений заданную преподавателем величину R.
5. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.
6. Установить ключ S1 в нейтральное положение, ключ S2 - в положение (I).
7. Включить выключатель Sпит. постоянного тока, снять вольтамперную характеристику резистора R, поднимая потенциометром напряжение от нуля до заданного значения. Показания приборов записать в табл. № 1.1. Отключить напряжение.
8. Установить ключ S2 в нейтральное положение, ключ S1 - в положение один (I).
9. Включить выключатель Sпит постоянного тока, снять вольт-амперную характеристику нелинейного элемента (лампы Н), поднимая потенциометром напряжение от нуля до заданного значения. Записать показания приборов в табл. № 1.1. Отключить напряжение.
10. Установить ключ S2 в нейтральное положение, ключ S1 - в положение (II).
11. Включить выключатель Sпит постоянного тока, снять вольт-амперную характеристику с последовательно включенных резистора R и лампы Н, поднимая потенциометром Rn напряжение от 0 до заданного значения. Записать показания приборов в табл. №8. Отключить напряжение.
12. Установить ключи S1 и S2 положение (I).
13. Включить выключатель Sпит постоянного тока, снять вольтамперную характеристику с параллельно соединенных R и Н, поднимая потенциометром Rпит. напряжение от 0 до заданного значения. Записать показания приборов в табл. №1.1. Отключить напряжение.
14. Построить в общей системе координат в одинаковом масштабе вольт-амперные характеристики резистора и лампы. По данным характеристикам графически построить их общие вольт-амперные характеристики для их последовательного и параллельного соединений.
15. Полученные опытным путем вольт-амперные характеристики для последовательного и параллельного соединений резистора R и лампы Н нанести в этом же масштабе на график. Результаты сравнить.
16. Сделать выводы по работе.