Добавил:

ugabuga Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

Электротехника и Электроника

Файл:

4 и 5 семестры / Практическое занятие 2

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.12.2021

Размер:

1.38 Mб

Скачать

☆

II. Метод эквивалентного активного двухполюсника

Задача 2.

Определить ток и мощность, выделяемую в резисторе R4.

E=36 В

R1=9 Ом

R2=18 Ом

R3=12 Ом

R4=24 Ом

R5=6 Ом I4=?

Рис.	P4=?

Решение:

1) Применяя метод эквивалентного активного двухполюсника, выделяем интересующий элемент, относительно которого определяются параметры эквивалентного источника.

Рис.

2) Для последовательной схемы замещения эквивалентного источника необходимо определить Eэк и Rэк. Схема для определения ЭДС эквивалентного источника:

																								Рис. 2.5
I. Система уравнений по законам Кирхгофа:
							(a)				I	2	I				1		I				5
							(a)

							(I)				E I2R2											I1R1
							(II)				I		R			I					R			I		R
							(II)					1		1						5			5	5		3
												1		1						5			5	5		3
Решая системуI R уравненийI R R															, определяемR													токи в схеме:
	I	1			5	5	5	3	I		5			5					3
	I					R1			I					R1

(II)
	I		I			R R		I			I			R					R					R
	I	2	I		5	5	3	I		5	I			5				5					3	1
						5	3											5					3	1
						R																R
(a)						R																R
(a)						1																	1
						1																	1
	E I			5		R5 R3 R1 R I												5	R R I									R5 R3 R1 R2 R5 R3 R1
				5			R1					2						5			5			3			5		R1
(I)							R1																						R1	;
I5							E R1																					36 9		0,5
I5	R R R						R			R			R						R						6 12 9 18 6 12 9					0,5
5				3		1	2				5							3					1							А

II. Метод свертывания:

R35 = R3 + R5 = 18 Ом

R135 = (R1*R35)/(R1 + R35) = 6Ом
Rэкв = R2 + R135 = 24 Ом
I2	= E / Rэкв = 1,5 А
I5	= I2 * R1 /(R1 + R35) = 0,5 A
ЭДС эквивалентного источника:
	E Uab U3 Uab Eэк E I5R3	36 0,5 12 30 В

3) Схема для определения внутреннего сопротивления эквивалентного источника содержит только пассивные элементы. Все источники заменяются их внутренними сопротивлениями. RE=0.

Рис. 2.6

Элементы R1 и R2 соединены параллеR R льно9 18:

R1 R2

9 18

Ом

Элементы R12

и R5

соединены последовательно:

R125

R12

6 6

Ом

Элементы R125 и R3

12 12

соединены параллельно:

эк

125

12 12

Ом

125

4) В преобразованной схеме определяем ток I4 по второму закону

Кирхгофа.

Eэк

I4R4 I4Rэк

эк

24 6

эк

А.

5) Мощность, выделяемая на
P
4

сопротивлении
I	2	R		1	2	24	24
	4		4

R4.

Вт.

Самостоятельно

III. Метод пересечения характеристик

Задача 3.

Для стабилизации напряжения на нагрузке Rн=430 Ом параллельно ей подключен стабилитрон с известной ВАХ. Напряжение источника питания U=120 В. Определить ток в нагрузке и мощность, выделяемую в балластном резисторе, если Rб=600 Ом.

Uст, В	0	10	20	30	35
Iст, мА	0	10	20	50	150

U=120 В;

Rб=600 Ом;

Rн=430 Ом.

Iн-? Pб-?

Рис. 2.7

Решение:

1) Схемы с нелинейными элементами анализируются графически – методом пересечения характеристик. Данный метод заключается в построении вольт-амперных характеристик нелинейного элемента и линейной части схемы. Выделяем из схемы нелинейный элемент (рис.

2.8).

Рис. 2.8

2) Линейная часть схемы относительно точек подключения стабилитрона представляет собой эквивалентный источник. Для построения ВАХ источника необходимо определить параметры его последовательной схемы замещения – Eэк и Rэк.

Uав = Eэкв – R эквI

(1)

3) Для определения ЭДС эквивалентного источника рассматривается линейная часть схемы относительно точек a и b.

Рис. 2.9

I'R

120

430

эк

600 430

4) Для определения сопротивления эквивалентного источника рассматривается линейная часть схемы. При этом все источники заменяются своими внутренними сопротивлениями. RE=0.

R		R R
	эк		б н

		R	R

		б	н

Рис. 2.10
	600 430	250
	600 430

Ом

5) для определения напряжения и тока в стабилитроне используем метод пересечения характеристик. ВАХ стабилитрона приведена в виде таблицы. ВАХ линейного источника строим по двум точкам (рис. 2.11)

х.х.

к.з.

U U

х.х. к.з.



U
	эк
0	;

50		ВU;
I
	к.з.		R

эк эк


х.х.		0
		50

	250
	250

0,2 200

мА

200

150

100

, В

Рис. 2.11

6) Определяем параметры точки пересечения характеристик

U	ст	32,5	В;	I	ст	75	мА
			В;				мА

		U		32,5
7) Ток в нагрузке определяется по закону Ома
I	н		ст		76
			ст
		R		430
		R		430	мА
			н		мА
			н

8) Ток, протекающий в балластном резисторе может быть определен по

первому закону Кирхгофа

75 76 151

ст

мА

9) Мощность, которая выделяется на балластном сопротивлении

0,151

600

13,68

Вт.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Задание	1.2.1. Решить	самостоятельно один вариант NVAR задания
(рис.1.2.10),
				Таблица
Номер по	1, 5, 9, 13, 17,	2, 6, 10, 14, 18,	3, 7, 11, 15, 19,	4, 8, 12, 16, 20,
списку, M	21, 25, 29	22, 26, 30	23, 27, 31	24, 28, 32
Вариант задачи	1	2	3	4

Найти ток и напряжение на нелинейном резисторе с учетом заданной ВАХ в табл.1.2.1.

Таблица 1.2.2.

U, В

I(U), А

0,2

0,3

0,35

Вариант 1

Вариант 2

I(U)

E = 10 В; R1 = 20 Ом; R2 = 12 Ом; R3 = 8 E = 10 В; R1 = 10 Ом; R2 = 10 Ом; R3 =

Ом

5 Ом

Вариант 3

Вариант 4

E	I(U)	R1		E
	I(U)

	R3			R3


			I(U)
R1	R2			R2

E = 10 В; R1 = 6 Ом; R2 = 7 Ом; R3 = 6 Ом E = 10 В; R1 = 8 Ом; R2 = 4 Ом; R3 = 4

Ом

Рис.1.2.10. Варианты схем к заданию 1.2.1

На дом

Соседние файлы в папке 4 и 5 семестры

#
12.12.20211.33 Mб15Практическое занятие 1.pdf
#
12.12.20211.38 Mб13Практическое занятие 2.pdf