Перечень оборудования:

1. Источник питания.

2. Резисторы: R₂, Rр .

3. Измерительные приборы: амперметр и вольтметры.

Содержание работы

Исследовать режимы работы простейшей электрической цепи: номинальный режим, режим холостого хода, режим короткого замыкания, согласованный режим.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему для исследования линии передачи энергии (рис. 2-4).

В качестве сопротивления линии Rл используется резистор R₂, в качестве потребителя – резистор Rр.

Наибольший возможный ток будет при коротком замыкании в конце линии при Rр = 0 (ключ В₁ замкнут). В этом режиме он равен:

U₁

Rл

I_к = —

Рис. 2-4. Схема исследования режимов работы.

2. Включив схему под напряжение (показаний приборов не записывать), определить диапазон изменения тока от минимальной нагрузки до короткого замыкания.

3. Изменяя сопротивление резистора Rp, выполняющего роль потребителя, снять показания для 8-10 точек, соответствующих различным нагрузкам от холостого хода до короткого замыкания, и занести их в табл. 1. Выделить точки, соответствующие режимам х.х., к.з., с.р., н.р.

Таблица 2-1

№ п.п.	Режимы работы	Данные измерений			Данные вычислений
		I, А	U1, В	U2, В	Р1, Вт	Р2, Вт	Rл, Ом	Rр, Ом	η, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. 2. 3. 4. 5. 6. … 10.	х.х. к.з. с.р. н.р. п.р. п.р. ……. п.р.

4. По ранее приведенным формулам вычислить для всех режимов Р₁, Р₂, Rл, Rр, η.

5. По данным таблицы построить на одном графике кривые зависимости U₂(I), P₁(I), P₂(I), ΔU(I), η(I).

Примечание: Вольтметр, измеряющий напряжение U₂, должен быть включен до ключа В1.

Содержание отчета

1. Краткое изложение цели работы.

2. Электрическую схему эксперимента.

3. Таблицу с паспортными данными используемых приборов.

4. Результаты измерений и расчетов в виде таблицы.

5. Расчетные формулы.

6. Графики зависимостей U₂(I), P₁(I), P₂(I), ΔU(I), η(I).

7. Вывод по работе.

Контрольные вопросы

1. При каких условиях в цепи возникает режим холостого хода?

2. При каких условиях в цепи возникает режим короткого замыкания?

3. При каких условиях в цепи возникает согласованный режим?

4. Какой режим работы электрической цепи называют номи-нальным?

5. Как определяются P₁, P₂, η?

6. Как определить э.д.с. Е генератора экспериментальным путем?

Литература

1. Электротехника [Текст]: / Под ред. В. С. Пантюшина.- М.: Высшая школа , 1976. - гл.2, с. 29-31

2. Касаткин, А.С. Электротехника [Текст]: / А.С. Касаткин, М.В. Немцов; - М.: Высшая школа, 2002. - гл.12, с. 339-356.

3. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. [Текст]: - М.: Гардарики, 2001. - §1.28.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

Регулирование тока и напряжения приемника

Цель работы: Ознакомиться со способами регулирования тока и напряжения на приемнике и преимуществом практического применения каждого способа регулирования.

Основные теоретические сведения

Ток и напряжение приемника можно регулировать с помощью реостата (рис.3-1) и с помощью делителя (рис.3-4).

Рис.3-1

Ток I и напряжение U_Н в цепи с последовательном соединением Rp и R_Н (рис.3-1) связаны с величиной сопротивления регулировочного реостата Rp соотношениями:

U

U

I

k+1

R_H(k+1)

= ————, (3.1) Uн = ———, (3.2)

г

Rр

де

k

Rн

= —-- .

В соответствии с уравнением (3.2) построена кривая на рис.3-2.

Рис.3-2

При увеличении сопротивления приемника Rн и неизменном максимальном значении сопротивления регулировочного реостата (Rp=0÷Rp макс.) пределы регулирования напряжения на приемнике сужаются (рис.3-3).

Рис.3-3.

Здесь

, .

При регулировании реостатом для расширения пределов и более плавного регулирования можно применить несколько реостатов, соединенных последовательно.

Рис.3-4

Напряжение Uн в цепи с параллельным соединением Rд и Rн (рис.3-4) связано с введеной частью делителя R₁, (параллельной приемнику) соотношением:

U_Н = UR_H/(R_g(1+R_H/R₁)-R₁)

βU

и

1-λ+β / λ

лиU_н = ———— , (3.4)

Rн

R2

г

Rд

Rд

деβ = —— , λ = ―

В соответствии с уравнением (3.4) построены кривые отношения для различныхβ (рис. 3-5)

Рис.3-5.