15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕНЕРГИИ

Цель работы.

1. Измерение токов и напряжений для внешних характеристик источников электрической энергии и определение параметров их схем замещения.

2. Проверка выполнения баланса мощности электрической цепи с двумя источниками электрической энергии при изменении полярности напряжения одного из источников.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Электрическая цепь, как правило, содержит активные и пассивные элементы.

В исследуемых схемах активными элементами являются источники электрической энергии, а пассивными – резисторы.

При исследовании электрических цепей модель реального источника электрической энергии можно представить в виде:

а) схемы, в которой идеальный источник напряжения Есоответствующей величины включен последовательно с резистором, сопротивление которого равняется внутреннему сопротивлению источника (рисунок 1);

Рисунок 1 Рисунок 2

б) схемы, в которой идеальный источник тока J соответствующей величины включен параллельно с резистором, проводимость которогоравняется внутренней проводимости источника (рисунок 2).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Подготовить ПРОТОКОЛ выполнения лабораторной работы (смотри ПРИЛОЖЕНИЕ).

1. Исследование внешних характеристик источников электрической энергии

В качестве источника электрической энергии Еиспользуются нерегулируемыйЕ₁и регулируемыйЕ₂источники блока постоянных напряжений стенда.

Тумблер на блоке постоянного напряжения позволяет увеличить внутреннее сопротивление источника. Его нужно включить.

1.1. Снятие параметров внешней характеристики источника электрической энергии Е₁

1.1.1. Собрать схему, приведенную на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема для измерения напряжения источника Е₁в режиме холостого хода

Включить источник электрической энергии Е₁тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

Измерить в режиме холостого хода величину напряжения нерегулируемого источника электрической энергии мультиметром в режиме вольтметра и записатьперед таблицей 1.

В= мА

Таблица 1–Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е₁

RН, Ом		900	800	700	600	500	400	300	200	100	0
I, мА
U, В

С разрешения преподавателя разобрать схему

1.1.2. Собрать схему, приведенную на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема для измерения тока источника в режиме короткого замыкания

Измерить в режиме короткого замыкания величину тока источника комбинированным цифровым прибором в режиме амперметра и записатьперед таблицей 1.

Выключить источник электрической энергии Е₁ тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

С разрешения преподавателя разобрать схему

1.1.3. Собрать схему, приведенную на рисунке 5.

Рисунок 5 - Схема электрической цепи при последовательном соединении источника электрической энергии Е₁и нагрузки R_Н

В схеме предусмотренная перемычка, которая позволит измерить ток, подключив вместо нее измерительный прибор в режиме амперметра.

Как сопротивление нагрузки используется блок переменного сопротивления (выход обозначен «R₄»).

После проверки схемы преподавателем включить источник электрической энергии Е_1,переведя на блоке постоянных напряжений тумблер «СЕТЬ» в положение «ВКЛ».

Измерить ток Іі напряжениеUпри уменьшении сопротивлениясогласно таблицы 1.

Результаты измерений занести в таблицу 1.

Выключить источник электрической энергии Е₁ тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений и показать результаты измерений преподавателю.

С разрешения преподавателя разобрать схему_.

1.2. Снятие параметров внешней характеристики источника электрической энергии

1.2.1. Собрать схему, приведенную на рисунке 6.

Рисунок 6– Схема для измерения напряжения источника Е₂режиме холостого хода

Включить источник электрической энергии Е₂тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

Ручкой регулирования напряжения выставить ЭДС источника Е₂=15 В.

Таблица 2 – Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е₂.

Е₂=U_2хх = 15 В;= мА

Таблица 2–Параметры внешней характеристики источника электрической энергии Е₂

RН, Ом		450	400	350	300	250	200	150	100	50	0
I, мА
U, В

С разрешения преподавателя разобрать схему

1.2.2. Собрать схему, приведенную на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема для измерения тока источника в режиме короткого замыкания

Измерить в режиме короткого замыкания величину тока источника комбинированным цифровым прибором в режиме амперметра и записатьперед таблицей 2.

Выключить источник электрической энергии Е₂ тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.

1.2.3. Собрать схему, приведенную на рисунке 8.

Рисунок 8- Схема электрической цепи при последовательном соединении источника электрической энергии Е₂и нагрузки R_Н

В схеме предусмотренная перемычка, которая позволит измерить ток, подключив вместо нее измерительный прибор в режиме амперметра.

Как сопротивление нагрузки используется блок переменного сопротивления (выход обозначен «R₄»).

После проверки схемы преподавателем включить источник электрической энергии Е_2,переведя на блоке постоянных напряжений тумблер «СЕТЬ» в положение «ВКЛ».

Измерить ток Іі напругуUпри уменьшении сопротивлениясогласно таблице 2.

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Выключить источник электрической энергии Е₂ тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений и показать результаты измерений преподавателю.

С разрешения преподавателя разобрать схему_.