Теория электрических цепей Лабораторные работы

Начертательная геометрия
Фронтально проецирующая плоскость
Фронтальная плоскость уровня
Фронталь плоскости
Прямая, параллельная плоскости
Взаимная параллельность плоскостей
Примеры изображения плоскостей общего и частного положения
Задание поверхности на комплексном чертеже
Определитель поверхности
Алгоритм конструирования поверхности
Развертывающиеся поверхности
Комплексный чертеж призматической поверхности
Задание кривых линейчатых поверхностей
Задание цилиндрической поверхности общего вида на комплексном чертеже
Неразвертывающиеся линейчатые поверхности с двумя направляющими
Алгоритм построения цилиндроида
Коноид
Поверхности вращения
Поверхности вращения второго порядка
Сфера образуется вращением окружности
Эллипсоид вращения
Гиперболоид вращения
Тор- поверхность вращения 4 порядка
Сконструировать поверхность: тор-кольцо
Винтовые поверхности
Решение позиционных и метрических задач
Позиционные задачи
Решение главных позиционных задач
Конические сечения
Построить линию пересечения сферы
Метрические задачи.
Построение плоскости, касательной к поверхности
Задачи на определение расстояний между геометрическими фигурами
Преобразование комплексного чертежа
Плоский чертёж
Третья основная задача преобразования комплексного чертежа
Решение четырех основных задач преобразованием комплексного чертежа
Плоскость общего положения поставить в положение проецирующей
Решение позиционных задач с помощью преобразования комплексного чертежа
Технические чертежи

Изображения на технических чертежах

Разрезы
Классификация разрезов
Соединение части вида и части разреза
Сечения
Выносные элементы
По наглядному изображению построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы.
Построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы
Сфера
Аксонометрия
Изометрия окружности
Прямоугольная диметрия
Сети, компьютеры
Локальные и глобальные
компьютерные сети
Методы маршрутизации
Построение сети
Технология Ethernet
Технология мобильных сетей
Адресация в IP-сетях
Вычислительные сети
Адресация в сетях
Топология сети
Глобальная компьютерная сеть Интернет
Электронная почта
Адрес E-mail
Поиск информации в Интернет
Структурированные кабельные системы
Математика
Аналитическая геометрия
Векторная алгебра
Пределы
Примеры вычисления интегралов
Производная и дифференциал
Изменить порядок интегрирования
в интеграле
Вычислить двойной интеграл
Интегрирование по частям
Исследовать на сходимость ряд
Вычислить предел функции
Решение типового варианта
контрольной работы
Энергетика
Курс лекций общая энергетика
Физика, электротехника
Лабораторная работа по ТОЭ
Двигатели, генераторы, трансформаторы
Контрольная по физике
ТОЭ теоретические основы
электротехники
Цифровые электронные устройства
Способы охлаждения
полупроводниковых приборов
Теория электрических цепей
Тормозное рентгеновское излучение
Ядерная модель атома
Равновесная плотность энергии излучения
Способы получения
интерференционной картины
Понятие когерентности
Явление дифракции
Дифракция от круглого отверстия
Дифракция Фраунгофера от щели
Дифракционная решетка
Тепловое излучение. Формула Планка
Техническая механика
Контрольная работа
Курс лекций
Лабораторные работы
Задачи по сопромату
Моменты инерции сечения
Деформации и перемещения при кручении
валов
Определение опорных реакций
Расчет статически неопределимых балок
Расчет ферм
Расчеты на прочность по допускаемым
напряжениям
Моменты инерции
Изгиб с кручением
Вычислить упругую объемную
деформацию
Рассчитатьна прочность по III-ей теории
прочности
История искусства
Лекции по эргономике
для дизайнеров интерьера
Египет, Индия и Китай
Доисторическая эпоха
Буддизм
Ассирия
ЭЛЛАДА
Коринфский стиль
Рим
Хлеба и зрелищ
этрусский дом
ДРЕВНЕХРИСТИАНСКАЯ ЭПОХА
Борьба язычества с христианством
римские катакомбы
САСАНИДЫ
Магометанство
Появление арабов в Европе
История искусства государства
Российского

Дальнейшее развитие христианства
в Европе

Византийская архитектура
Новгорода и Пскова
Покровский собор в Филях
четыре вида древней иконописи
Иконоборство
Эпоха петровских преобразований
История искусства западной Европы
периода Возрождения
Романский стиль. — Готика
Церковь Парижской Богоматери
ИТАЛИЯ В ЭПОХУ ВОЗРОЖДЕНИЯ
Жизнь Италии в эпоху Возрождения
Ломбардское направление живопис
НИДЕРЛАНДЫ
Леонардо да Винчи
Общее состояние искусств в Европе.
Народные росписи
Уральский расписной туесок
Нижнетагильские туеса
А.Н.Голубева «Тагильский букет»
 

 Лабораторная работа № 2.

 Метод эквивалентного генератора

1. Назначение работы

В работе с помощью расчетов и экспериментально находятся параметры активного двухполюсника. Исследуются зависимости мощности приемника при изменении величины нагрузки, а также зависимости между токами в цепи.

2. Описание установки

Для проведения лабораторной работы на панели ELVIS устанавливаются резисторы, сопротивления которых приведены в табл. 1.

Таблица 1. Сопротивления резисторов

R1, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

Rи, Ом

270

180

1500

470

100

3. Подготовка к работе

Рассматривая цепь рис. 1 относительно резистора  как активный двухполюсник, рассчитать его параметры , ,  при E1 = 1,5 В (при выполнении расчета использовать  значения сопротивлений, приведенные в табл.1).

Рис. 1

Определить сопротивление резистора , при котором в нем потребляется максимальная мощность. Вычислить в этом режиме значения U, I и Pmax. Построить график зависимости P(I).

Для  определить значение тока . Записать линейное соотношение для токов  и . Определить коэффициенты а и b по двум известным значениям токов первой и второй ветви. 

Записать формулы для расчета токов ветвей по известным потенциалам ,  и  (). Для  рассчитать значение потенциалов и токи ветвей.

4. Рабочее задание

1. Собрать электрическую цепь, схема которой изображена на рис. 1. Значения сопротивлений резисторов представлены в табл. 1. Последовательно с нагрузкой  присоединен измерительный  резистор  сопротивлением 10 Ом.

2. По результатам двух опытов определить параметры  и  эквивалентного активного двухполюсника (рис. 2). Сопоставить полученные параметры с рассчитанными в п. 1 подготовки.

Рис. 2

3. Снять зависимости мощности нагрузки и токов  в ветвях двухполюсника от тока нагрузки при изменении сопротивления резистора .

Для автоматизации процесса построения этих зависимостей, согласно принципу компенсации, сопротивление  можно заменить источником ЭДС.ЭДС этого источника равна  и направлена против тока нагрузки.

Таким образом, вместо переменного сопротивления в работе используется источник ЭДС, величину которого можно задавать исходя из требований эксперимента.

  Схема цепи, с обозначениями контактов для возможности сборки цепи и снятия измерений на лабораторной установке ELVIS, приведена на рис. 3. В качестве источника ЭДС  используется встроенный регулируемый источник питания с выводами SUPLY+ и GROUND. С помощью ручки на панели перед началом работы необходимо задать величину ЭДС источника . Значение напряжения на зажимах источника можно наблюдать с помощью цифрового мультиметра.

Рис. 3

В качестве источника ЭДС  необходимо использовать функцию аналогового вывода (контакты DAC1 и GROUND). Для построения необходимых характеристик в работе реализовано автоматическое изменение величины  на заданном интервале с заданным шагом. Фрагмент блок-диаграммы, с помощью которого осуществляется вывод сигнала на интервале от   до  с шагом , представлен на рис. 4.

Рис. 4

Ввиду специфики аналогового вывода постоянного сигнала осуществляется повтор команды вывода через промежуток времени 200 мс. Снятие результатов измерения также происходит после паузы, необходимой для завершения возможных переходных процессов.

Потенциал контакта GROUND принимается за ноль. Таким образом, в работе результатами измерения являются значения потенциалов узлов 1, 2, 3. Результатом сбора данных на каждой итерации являются осциллограммы (тип данных Waveform) потенциалов, по которым рассчитываются их средние значения. Фрагмент блок-диаграммы, ответственный за снятие данных, приведен на рис. 5.

Рис. 5

Для определения теоретической зависимости мощности приемника от тока нагрузки используется формульный узел (рис. 6). Теоретическая зависимость мощности приемника от тока описывается формулой

,

 где  - эквивалентная ЭДС активного двухполюсника;   - внутреннее сопротивление активного двухполюсника, определенные в п. 2.

Рис. 6

Чтобы построить график функции , ее необходимо протабулировать на некотором интервале. В качестве границ промежутка целесообразно взять минимальное и максимальное значение тока нагрузки из опыта. На рис. 7 приведен фрагмент блок-диаграммы, с помощью которой осуществляется расчет массивов для представления теоретической зависимости графиком. Вычисление производится с шагом тока нагрузки 0,001 А.

Рис. 7

Экспериментальная зависимость  рассчитывается по измеренным значениям потенциалов узлов и известным значениям сопротивлений с помощью формульного узла (рис. 8).

Рис. 8

Приблизительный вид результирующего совмещенного графика теоретической и экспериментальной зависимости  представлен на рис. 9.

Рис. 9

Расчет значений токов  и  для построения соотношений между токами ,  производится одновременно с расчетом мощности нагрузки по измеренным значениям потенциалов узлов и известным значениям сопротивлений с помощью формульного узла (рис. 8).

Ориентировочный вид зависимостей ,  представлен на рис. 10.

Рис. 10

5. Вопросы для самопроверки

1. Что такое двухполюсник? В чем состоит различие активного и пассивного двухполюсников?

2. Как найти ток ветви электрической цепи по теореме об активном двухполюснике?

3. Какими параметрами характеризуется активный двухполюсник? Какова связь между ними?

4. Как определяют параметры активного двухполюсника расчетным путем (теоретически)?

5. Как определяют параметры активного двухполюсника, экспериментально?

6. Как экспериментально определяют параметры активного двухполюсника, если не удается осуществить режимы холостого хода и короткого замыкания?

7. Запишите аналитическое выражение зависимости между какими-либо токами или напряжениями линейной электрической цепи при изменении сопротивления одной из ветвей. Как определить коэффициенты этой зависимости?

8. Как зависит мощность в резисторе, включенном на выходе активного двухполюсника, от его тока I ? От его сопротивления ?

 9. При каком значении сопротивления резистора, включенного на выходе активного двухполюсника, его мощность принимает максимальное значение? Чему при этом равен его ток, напряжение и мощность?

Характеристики и параметры реальных элементов электрических цепей постоянного тока