III. Рабочее задание
Часть1. Активный двухполюсник с переменной нагрузкой.
Метод эквивалентного источника
1) Собрать цепь с активным двухполюсником в соответствии с рис.1. Предусмотреть приборы для измерения токов источника тока и нагрузки, а также напряжения на выходе активного двухполюсника(на нагрузке). Значение тока источника тока и сопротивлений резисторов взять из табл.1.
J1
Rн
R6
d
Рис. 1
2)На выходе активного двухполюсника провести опыты холостого хода и короткого замыкания. По результатам опытов определить параметры активного двухполюсника. Полученный результат сравнить с результатом расчета п.3 подготовительного задания.
Iкз=80 мА; Uxx=5,6 B;
Параметры |
Uxx, В |
Iкз, мА |
Rвх, Ом |
Рассчитанное |
5,625 |
80 |
67,5 |
Опытное |
5,600 |
80 |
70 |
3) К активному двухполюснику на рис.1 вместо сопротивления RH присоединить ветвь, состоящую из последовательного соединения резистора R1 и ЭДС Е2. Величина и направление ЭДС Е2 задаются преподавателем. По методу эквивалентного источника рассчитать ток в присоединенной к двухполюснику ветви. Результаты расчета проверить экспериментально.
J1
R6
R2
R5
Е2
рис.2.
Производим расчеты по методу эквивалентного источника.
Заменяем левую часть схемы активным двухполюсником (рис 2.1.)
Рис.2.1.
Расчеты:
Рис.2.2.
1)Разрываем ветвь с неизвестным током и определяем напряжение холостого хода на зажимах этой ветви (рис 2.2.).
Uxxab=?
Uxxab=J*R6=0,15*37,5=5,625 В
2)Находим R входа двухполюсника относительно зажимов разомкнутой ветви, путем сворачивания схемы, все источники входящие в состав активного двухполюсника заменяем их внутренним сопротивлением.(рис 2.3.).
Рис.2.3.
Rвх=R5+R6=30+37,5=67,5 Ом
3)Составляем расчетную схему в, которой указываем рассчитанные параметры активного двухполюсника.(рис 2.1.)
Значения |
, В |
, мА |
I, мА |
|
Рассчитанный |
5,625 |
83 |
163 |
67,5 |
Опытный |
5,600 |
80 |
160 |
70 |
Таблица 3.
4) Собрать цепь с активным двухполюсником в соответствии с рис.3. Предусмотреть приборы для измерения напряжения источника и напряжения и тока на выходе активного двухполюсника. Значение ЭДС источника и сопротивлений резисторов взять из табл.1.
E1
Rн
R6
R5
R2
A
Рис.3.
5) На выходе активного двухполюсника провести опыты холостого хода и короткого замыкания. По результатам опытов определить параметры активного двухполюсника. Полученный результат сравнить с результатом расчета п.3 подготовительного задания. Сравнить входные сопротивления активного двухполюсника с источником тока рис.1. и активного двухполюсника с источником ЭДС рис.3. Объяснить причину их различия
Параметры |
Uxx, В |
Iкз, мА |
Rвх, Ом |
Рассчитанное |
5,68 |
145 |
39,1 |
Измеренное |
5,6 |
130 |
43,0 |
Вывод:
6) В цепи рис.2 опытным путем определить зависимость Рн(Iн) при изменении сопротивления нагрузки RH от нуля до бесконечности(7-8 режимов, в том числе обязательно режим максимальной мощности). По опытным данным построить график зависимости Рн(Iн).
Rн, Ом |
Iн, мА |
Pн, Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл.4 Зависимость мощности отдаваемой в нагрузку от тока нагрузки