5

МОДУЛЬ 4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ

§ 1.1. График выполнения задания Модуля 4

1.Определение нелинейной электрической цепи. [1], [2].

2.Нелинейные электрические цепи постоянного тока. [1], [2]. 3.Вольт-амперные характеристики нелинейных сопротивлений. [1], [2]. 4.Статическое и дифференциальное сопротивление. [1], [2].

6

5.Графический метод анализа нелинейных электрических цепей при последовательном, параллельном и смешанном соединении элементов. [1], [2].

6.Анализ последовательной электрической цепи, содержащей нелинейный и линейный резисторы, графическим методом нагрузочной характеристи-

ки. [1], [2].

7.Понятие магнитной цепи, элементы магнитной цепи. [1], [2]. 8.Свойства ферромагнитных материалов. [1], [2].

9.Основные величины, характеризующие магнитное поле. [1], [2].

10.Закон полного тока для магнитной цепи с постоянной магнитодвижущей силы. [1], [2].

11.Расчет неразветвленной магнитной цепи. [1], [2].

12.Магнитное сопротивление. Аналогия между электрическими и магнитными цепями постоянного тока. [1], [2].

13.Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи. [1], [2].

14.Переменный магнитный поток в катушке с магнитопроводом. [1],

[2].

15.Влияние магнитопровода катушки на форму тока в нелинейной ка-

тушке. [1], [2].

16.Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником. [1],

[2].

17.Природа потерь в реальной катушке с магнитопроводом. [1], [2].

18.Схемы замещения и векторные диаграммы реальной катушки с ферромагнитным сердечником. [1], [2].

§1.3. Задание Модуля 4

Цель задания: изучение физических процессов в нелинейных электрических и магнитных цепях.

Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом из трех цифр. На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

Первая цифра варианта указывает – номер строки в таблице 1.1, в которой приводятся заданные параметры нелинейной электрической цепи и параметры, которые необходимо определить.

Вторая цифра соответствует номеру столбца в таблице 1.2, где указаны значения электрических величин.

Третья цифра соответствует типу полупроводникового диода:

1 – RGL34A;

2 – LD106.

Вольтамперные характеристики (ВАХ) диода задаются преподавателем.

Содержание и порядок выполнения задания:

1)Получить вариант задания на обзорной лекции.

2)На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

7

3)По двум заданным параметрам нелинейной электрической цепи, методом пересечения характеристик, построить нагрузочную прямую, определить координаты рабочей точки и неизвестные величины согласно варианту.

4)Методом компьютерного моделирования проверить правильность графического расчета нелинейной электрической цепи постоянного тока.

Примечание: см. Методические указания к компьютерному моделирова-

нию.

5) К источнику синусоидального напряжения частотой f = 50 Гц под-

ключена катушка индуктивности с магнитопроводом, число витков и сопротивление обмотки определяются второй цифрой варианта в строке таблицы 1.3.

Изобразить схему замещения нелинейной катушки индуктивности.

6) С помощью физического эксперимента в лаборатории кафедры ТОЭ (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования)

а) исследовать влияние катушки с магнитопроводом, как нелинейного элемента на форму кривой тока в цепи синусоидального напряжения;

б) снять вольт-амперную характеристику нелинейной катушки при заданных, согласно варианту, зазорах и построить их на одном графике;

в) по экспериментальным данным построить зависимость тока от воздушного зазора магнитопровода I (δ ) при напряжении, заданном согласно ва-

рианту;

г) по графику I (δ ) определить значение номинального тока Iном при воздушном зазоре δ = δ3 , согласно варианту задания.

7) Используя найденной в результате физического исследования значение тока Iном рассчитать параметры схемы замещения реальной катушки со сталь-

ным сердечником.

8) Построить векторную диаграмму для схемы замещения реальной нелинейной катушки индуктивности.

Рис.1.1. Схема к лабораторной работе

8

Таблица 1.1