Описание установки

Работа выполняется на стенде, на котором установлены все элементы и приборы, необходимые для выполнения работы. На панели приведены изображения элементов и выведены гнезда, к которым они присоединены. Сама цепь уже почти полностью собрана. Небольшие дополнительные соединения в цепи, а также подключение измерительных приборов проводится с помощью проводников, которые можно получить у лаборанта перед началом работы.

Рис. 2.2 Рис 2.3 Рис. 2.4

В ыполнение работы

1. В цепях, собранных по рис. 2.2, рис. 2.3 и рис. 2.4, измерить и записать значения токов , и . Убедиться в справедливости принципа наложения.

2. Для активного двухполюсника, собранного по схеме рис. 2.1, измерить и записать U_ХХ и I_КЗ. По измеренным значениям рассчитать входное сопротивление двухполюсника и сравнить его с расчетным.

3. Подключить к зажимам активного двухполюсника нагрузку в виде переменного резистора и записать значения U_Н и I_Н при изменении сопротивления от нуля до максимального значения. По результатам измерений рассчитать R_Н и Р_Н. Результаты измерений и расчетов оформить в виде таблицы. Построить экспериментальную зависимость Р_Н (R_Н) на том же чертеже, где построен расчетный график этой зависимости.

Контрольные вопросы

1. Какая цепь называется линейной?

2. Как определить токи в ветвях методом наложения?

3. Какими параметрами характеризуется активный двухполюсник? Изобразить его схемы замещения.

4. Как экспериментально определить параметры активного двухполюсника?

5. Каково условие передачи максимальной мощности от генератора в нагрузку?

6. Каков порядок расчета цепи методом эквивалентного генератора?

РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы

Экспериментальное получение вольт-амперных характеристик (ВАХ) нелинейных элементов, их использование для расчета нелинейных цепей, проверка неприменимости методов пропорциональных величин и наложения для расчета нелинейных цепей.

Подготовка к работе

1. Изучить рассматриваемую тему по конспекту лекций и одному из учебников: [1-3].

2. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

Описание установки

В качестве нелинейных элементов в работе используются лампа накаливания и полупроводниковый диод. Величины двух источников напряжения, используемых в ходе работы и при проведении теоретических расчетов, измеряются перед началом исследований. Значение сопротивления резистора R₂, необходимое при выполнении расчетов, выбирается из табл. 3.1.

Таблица 3.1

№ бригады	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
R2, Ом	200	240	150	240	150	120	150	120	120	150

Выполнение работы

1. П

   Рис. 3.1

   олучение и исследование ВАХ диода и лампы накаливания. Собрать цепь по схеме рис.3.1. Снять ВАХ диода и лампы накаливания для двух направлений тока через нелинейный элемент. Выбор типа нелинейного элемента (лампа накаливания или диод) производится включением амперметра в ветвь, содержащую соответствующий нелинейный элемент. Напряжение на нелинейном элементе устанавливать перемеще-нием движка резистора R из одного крайнего положения в другое. Изменение направления тока через нелинейный элемент осуществляется путем изменения полярности подключаемого источника напряжения. По полученным результатам построить ВАХ лампы и диода в одной системе координат, выбрав соответствующие масштабы для тока и напряжения. Используя полученные ВАХ, определить статические и дифференциальные сопротивления лампы и диода при токе 10 мА.

2. П роверка неприменимости метода пропорциональных величин для расчета нелинейных цепей. Собрать цепь по схеме рис. 3.2. Установить величину резистора R=0 путем перемещения движка в одно из крайних положений, при котором ток I₂ будет максимальным. Измерить и записать в табл. 3.2 значение тока I₂ при использовании в качестве и

   Таблица 3.2

   	Е1	Е2
   I2 ЭКСП. , мА
   I2 РАСЧ. , мА

   сточника напряжения Е₁ и Е₂. Убедиться в отсутствии прямой пропорциональности между током I₂ и ЭДС . Используя ВАХ, рассчитать ток I₂ при Е₁ и Е₂. Результаты расчетов занести в табл.3.2 и сравнить с экспериментальными.

3. П

   Рис.3.2

   

   Таблица 3.3

   	Е1	Е2	Е1,Е2
   I2 ЭКСП., мА
   I2 РАСЧ., мА

   роверка неприменимости принципа наложения. Собрать цепь по схеме рис. 3.3. Установить величину резистора R=0 способом, описанным выше. Измерить ток I₂ в трех режимах: от действия только Е₁ (вместо Е₂ в цепь включается перемычка), от действия только Е₂ (вместо Е₁ в цепь включается перемычка), от совместного действия обоих источников. Рассчитать ток I₂ для трех режимов. Экспериментальные и расчетные данные занести в табл. 3.3. Сравнить результаты.