Лабораторная работа: Вплив навантаження на основні характеристики передачі енергії джерелом постійного струму

, /4.10/

де і - спади напруг на лінійному і нелінійному опорах

а)б)

Рис.4.4

Розрахувати нелінійне електричне коло наведене на рис. 4.4,а, це значить за відомими напругою живлення U, опором R₁ і вольтамперною характеристикою визначити струм у колі і спади напруг на лінійному і нелінійному елементах. Щоби виконати ці розрахунки графічним методом, необхідно на графіку побудувати у тому ж масштабі залежність між струмом у колі і спадом напруги на лінійному елементі . Цю залежність можна представити так:

/4.11/

Залежність /4.11/ є лінійною і її будують за двома точками:

- призгідно /4.11/ (точка А на рис. 3.4,б);

- при (точка В на рис. 4.4, б).

З’єднавши ці точки, одержимо залежність . Точка перетину прямої АВ з вольтамперною характеристикою визначає струм у колі і спади напруг і .

Розглянутий метод розрахунку нелінійного кола не є єдиним. Цей же розрахунок можна було б здійснити, склавши вольтамперні характеристики лінійного і нелінійного елементів. В результаті одержали б вольтамперну характеристику нелінійного кола, з якої за напругою живлення визначили би графічно струм і спади напруг. Але побудувати вольтамперну характеристику кола більш складно, ніж лінійну залежність

.

Якщо в послідовному колі є лінійний і декілька нелінійних елементів, то склавши вольтамперні характеристики нелінійних елементів, отримують еквівалентну вольтамперну характеристику нелінійної частини кола . За відомими і напругою Uрозраховують розглянутим графічним методом струм і спади напруг, бо

.

При паралельному з’єднанні лінійного і нелінійного елементів струм в лінійному елементі вираховують за законом Ома, а в нелінійному - за вольтамперною характеристикою. Струм в нерозгалуженій частині кола буде дорівнювати сумі цих струмів.

Розглянуті методи придатні і для розрахунків нелінійних кіл зі змішаним з’єднанням елементів.

4.3 Програма роботи

1. Провести вимірювання напруги і струму при зміні навантаження в межах ...0.

2. За даними вимірювань і обчислень побудувати на одному графіку залежності Е, U, , , , і .

3. Зняти вольтамперну характеристику нелінійного елемента і побудувати графік

.

4. Визначити струм у нелінійному колі і спади напруг на лінійному і нелінійному елементах.

4.4 Опис лабораторної установки

Для виконання лабораторної роботи використовується обладнання і вимірювальні прилади лабораторного стенда УИЛС. На набірному полі стенда скласти електричне коло, схема якого наведена на рис. 4.5.

Рис.4.5

Напругу на вході кола, яка приймається рівною е.р.с. Е, беруть від джерела живлення на стенді. Її величину за вказівкою викладача виставляють в межах 10...20 В повертанням ручки “Напряжение”. Опір r, що моделює внутрішній опір генератора, слід взяти рівним 51 Ом або 75 Ом. В якості опору навантаження використовують магазин опорів, що розташований у верхній правій частині стенда. Приладами PViPA є цифрові прилади із комплекту стенда.

4.5 Порядок виконання роботи

1. Для дослідження впливу навантаження на режими роботи електричного кола необхідно: