МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ СВЯЗИ И МАССОВЫХ

                                                   КОММУНИКАЦИЙ

                   

 

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

ФАКУЛЬТЕТ

«Радио и телевидение»

КАФЕДРА

«РАДИОТЕХНИСЕСКИЕ СИСТЕМЫ»

ОТЧЁТ

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

на тему: «Выполнение лабораторной работы №2: исследование на ЭВМ характеристик источника постоянного напряжения»

     

Выполнил

Студент группы БИК 2205

_________________

Проверил

Кандидат технических наук

________________ Мосичёв А.В.

Реферат

Отчёт 26 страниц; 3 приложения.

MICRO-CAP, ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ, ВНЕШНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, СИЛА ТОКА, НАПРЯЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, СОПРОТИВЛЕНИЕ.

Цель работы – получить внешние характеристики источника напряжения с помощью программы Micro-Cap. Сравнить полученные с помощью Micro-Cap значения, с непосредственно рассчитанными значениями.

В процессе работы проводилось ознакомление с инструментами, предоставляемыми программой Micro-Cap, изучение и расчёт внешних характеристик источника напряжения.

По итогу работы: были изучены базовые инструменты построения схем; графиков различных характеристик построенной цепи в программе Micro-Cap; проведён сравнительный анализ непосредственно рассчитанных и программно-полученных значений внешних характеристик источника напряжения.

Содержание

Y

РЕФЕРАТ 1

СОДЕРЖАНИЕ 2

ВВЕДЕНИЕ 3

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ 4

1 ПОСТОНОВКА ВОПРОСА 4

2 ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 4

2.1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ 4

2.1.1 РАСЧЁТ ЗНАЧЕНИЙ ТОКА В НАГРУЗКЕ 4

2.1.2 РАСЧЁТ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, МОЩНОСТЕЙ И КПД 6

2.2 ПОСТРОЕНИЕ И РАСЧЁТ С ПОМОЩЬЮ СИМУЛЯТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ MICRO–CAP 11

2.2.1 ТЕОРИТИЧЕСКАЯ СПРАВКА 11

2.2.2 СБОРКА СХЕМЫ ЦЕПИ С НЕОБХОДИМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ 12

2.2.3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИСТОЧНИКА 14

2.2.3.3 Построение зависимости мощности источника от сопротивления нагрузки 16

2.2.3.4 Построение зависимости мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении источника от сопротивления нагрузки 17

2.2.3.5 Построение зависимости мощности, выделяемой на нагрузке, от сопротивления нагрузки 18

2.2.3.6 Построение зависимости КДП цепи от сопротивления нагрузки 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20

ПРИЛОЖЕНИЯ 22

ПРИЛОЖЕНИЕ «А» 22

ПРИЛОЖЕНИЕ «Б» 23

ОТВЕТЫ НА ОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 23

Вопрос 1. Какой источник называется источником эдс? Примеры независимых и зависимых источников. 23

Вопрос 2. Режимы работы источника эдс. 23

Вопрос 3. Чему равно падение напряжения на нагрузке U_H при R_H = r? 24

Вопрос 4. Чему равна мощность, выделяемая, на внутреннем сопротивлении источника P_r, при R_H = r? 24

Вопрос 5. Чему равен КПД при R_H = r? 24

ПРИЛОЖЕНИЕ «В» 26

Введение

Micro-Cap – программа для цифровой эмуляции электрических схем, со встроенным графическим редактором.

Цель этой работы – освоение программы Micro-Cap и получение значений внешних характеристик источника напряжения.

Задачи работы заключаются в следующем:

1. Построить схему, моделирующую реальный источник напряжения;

2. Произвести предварительный непосредственный расчёт внешних характеристик источника напряжения;

3. Получить значения внешних характеристик источника напряжения с помощью программы Micro-Cap;

4. Ответить на вопросы для самопроверки.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1 ПОСТОНОВКА ВОПРОСА

В лабораторной работе №2 необходимо рассчитать и построить зависимости различных величин (тока, напряжения, мощности, КПД) от сопротивления нагрузки для идеального источника постоянного напряжения. Произвести расчёты сначала любым удобным способом (с помощью программ, математических пакетов, калькулятора), потом с использованием программы симуляции электрических цепей Micro-cap.

2 ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

2.1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ

2.1.1 РАСЧЁТ ЗНАЧЕНИЙ ТОКА В НАГРУЗКЕ

Необходимо рассчитать и построить зависимость тока I от сопротивления нагрузки R_Н в цепи, состоящей из модели идеального источника напряжения (состоит из источника ЭДС (V1) и внутреннего сопротивления R1) и резистора нагрузки (R2). Схема исследуемой цепи построена с помощью программы Micro-cap и изображена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема исследуемой цепи

Принять:

– ЭДС источника;

– внутреннее сопротивление источника;

–сопротивление нагрузки;

Расчёт тока в нагрузке осуществляется по формуле

(1)

Где, I [A] – ток в нагрузке от сопротивления нагрузки R_Н.

Вычисление значения тока в нагрузке производилось с использованием формулы (1) посредством программы, написанной на языке VBA (тело программы находится в приложении «А»). Результаты расчёта представлены в таблице 1 (приложение «В»); график зависимости тока в нагрузке от сопротивления нагрузки представлен ниже.

Рисунок 2. График зависимости тока в нагрузке от сопротивления нагрузки