1.4 Порядок выполнения лабораторной работы

1.4.1 Изучить схему измерительного моста. Рассчитать величину сопротивления резистора R1 из условия равновесия моста постоянного тока.

1.4.2 Установить органы управления ЛАТРа в положение, соответствующее 0 В. Включить тумблеры SA3 и SA7. Постепенно увеличить напряжение на выходе ЛАТРа до входа стабилитрона VD8 в режим стабилизации. Не подавать на измерительный мост на продолжительное время напряжение более 25 В.

1.4.3 Снять зависимость U_вых = f(R1) экспериментально и по результатам моделирования (ключ А разомкнут). Сравнить полученные результаты.

1.4.4 При максимальном рассогласовании моста с помощью показаний вольтметра и амперметра рассчитать величину сопротивления резистора R24.

1.4.5 Методом эквивалентного генератора рассчитать величину выходного напряжения моста при значении сопротивления R1, заданном преподавателем и сопоставить с экспериментальными данными.

1.4.5.1 Смоделировать схему для определения U_х.х. и сравнить с результатом измерения при заданных значениях R1 и U_вх (рисунок 1.5).

Рисунок. 1.5 – Модель для измерения U_х.х.

1.4.5.2 Экспериментально измерить ток I_к.з. и рассчитать сопротивление Rк.з.

1.4.5.3 Смоделировать схему для расчета R_к.з. (рисунок 1.6), замкнув накоротко источник питания и подключив к выводам мультиметр в режиме измерения сопротивления.

Рисунок. 1.6 – Модель для измерения R_к.з.

1.4.5.4 Определить величины тока I3_. Сравнить результаты расчётов, моделирования и экспериментальные данные.

1.4.6 Сделать выводы по результатам работы.

2 Лабораторная работа № 2. Исследование режимов работы и методов расчета линейных цепей постоянного тока с двумя источниками питания

2.1 Цель работы

2.1.1 Закрепление на практике основных методов расчета и моделирования работы цепей постоянного тока с несколькими источниками постоянного напряжения.

2.1.2 Исследование моста постоянного тока с генераторным датчиком.

2.2 Основные теоретические соотношения

2.2.1 Для расчёта цепей постоянного тока с несколькими источниками напряжения широко используют метод контурных токов.

Этот метод заключается в том, что вместо токов в ветвях определяются на основании второго закона Кирхгофа так называемые контурные токи (рисунок 2.1), замыкающиеся в контурах. Число уравнений, записываемых для контурных токов по второму закону Кирхгофа, равно числу независимых контуров.

Рисунок 2.1 – Электрическая цепь постоянного тока с двумя источниками питания

I11, I22, I33 - контурные токи;

I1, I2, I3, I4, I5, I – токи ветвей.

Система уравнений для расчета контурных токов:

Величина сопротивления R21 указана на лицевой панели стенда.

Решив систему уравнений и определив значение контурных токов, определяют значение тока I3:

Выходное напряжение моста:

Величина сопротивления R24 определена в лабораторной работе №1.

2.3 Исследуемые схемы

Для выполнения лабораторной работы используется схема, приведенная на рисунке 1.3. Вместо резистора R1 включается тумблером SA11 источник Е1 (тумблер SA11 должен находиться в нижнем положении).

Измерительный мост включается тумблером SA7. Величину э.д.с. источника Е1 устанавливают с помощью переключателя Е1_.

Технические данные измерительного моста:

R20 = 4,7 кОм;

R22 = 10 кОм;

R23 = 4,7 кОм;

R21 = 0,2 кОм;

U_вх = Е = U_ст = 16В.

Модель исследуемой схемы в среде Multisim представлена на рисунке 2.1. При её построении устанавливаются в диалоговых окнах компонентов их параметры. Источники напряжения E и E1 считаются идеальным. Вольтметр и амперметры в режиме род тока (mode)  постоянный (DC), внутреннее сопротивление (Resistance) R_V = 1 MОм, R_А = 1 нОм.

Рисунок. 1.4 – Модель исследуемой схемы