ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Сложная электрическая цепь постоянного тока

Цель работы

Экспериментальная проверка результатов аналитического расчета линейной электрической цепи с двумя источниками питания.

Перечень минимодулей

Порядок выполнения работы

2.1 Собрать электрическую цепь по схеме рис.1

В качестве амперметров использовать цифровые амперметры в режиме измерения постоянного тока. Для измерения напряжения использовать стрелочный прибор. В качестве источников питания Е1 и Е2 использовать источники постоянного напряжения +15В и – 15В соответственно. Предъявить собранную цепь для проверки преподавателю.

2.2 Включить электропитание стенда и при разомкнутых ключах SA4 и SA5 измерить ЭДС источников питания. Результаты измерений занести в таблицу 1.

2.3 Замкнуть ключи ключахSA4 и SA5. Измерить токи I1, I2, и I3. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

2.4 Принимая потенциал точки aравным нулю (φ_а=0), измерить мультиметром в режиме измерения, постоянного напряжения потенциалы точек b, c, d (φ_b, φ_c, φ_d,). Результаты измерений занести в таблицу 2. Расчитать и построить потенциальную диаграмму для внешнего контура.

Таблица 2

2.5 По результатам измерений вычислить токи I₁, I₂, и I₃ методом наложения (суперпозиции). Результаты измерений занести в таблицу 3.

Таблица 3

2.6 По результатам измерений вычислить токи I₁, I₂, и I₃ методом двух узлов. Результаты измерений занести в таблицу 4.

Таблица 4

3. Сравнить расчетные значения токов с результатами измерений. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Методы расчета цепей постоянного тока.

2. Режимы работы цепей постоянного тока.

3. Внешняя характеристика источника ЭДС.

4. Сколько уравнений надо составить для исследуемой цепи по законам Кирхгофа?

5. Дайте определение понятию «потенциальная диаграмма».

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Основные понятия и определения

В практике часто встречаются электрические цепи, параметры отдельных элементов которых резко меняются с изменением тока. Эти элементы имеют криволинейные вольт-амперные характеристики (ВАХ), и поэтому называются нелинейными.

Такие цепи широко используют в устройствах автоматики, вычислительной техники, радиоэлектроники, в измерительной технике и т.д. К нелинейным элементам цепей можно отнести, например различные электронные, фотоэлетронные и полупроводниковые приборы. С помощью нелинейных элементов можно усиливать электрические сигналы, генерировать сигналы различной формы, производить вычислительные операции, преобразовывать переменный ток в постоянный, осуществлять стабилизацию тока и напряжения.

В зависимости от вида кривых ВАХ нелинейные элементы можно подразделить на элементы с симметричными (1) и несимметричными (2)

Характеристиками (рис.2.1):

Рис.2.1

Для нелинейных элементов с симметричными характеристиками вид ВАХ не зависит от направления тока в них и напряжения на их зажимах, поэтому такие элементы можно применить в цепях как постоянного, так и переменного тока. Иначе говоря, элементами с симметричными характеристиками. Можно назвать нелинейные элементы, у которых сопротивления не зависят от направления тока.

У нелинейных элементов с несимметричными характеристиками сопротивление зависит от направления тока и ВАХ имеют неодинаковый вид при изменении направлений тока. Несимметричными характеристиками обладают в частности различные электронные и полупроводниковые приборы. Нелинейные элементы, у которых можно изменить ВАХ называются управляемыми.К ним можно отнести, например многоэлектродные лампы, транзисторы.