laby / Лаба№1
.docФедеральное Агентство по Образованию.
Томский Государственный Университет Систем Управления и
Радиоэлектроники.
(ТУСУР)
Кафедра ТОЭ
Отчёт
Лабораторная работа №1.
Исследование электрических характеристик линейной цепи постоянного тока при изменении сопротивления.
Преподаватель: Студенты гр. 365-3:
Шутенков А.В. Бондарь В.В. ________
"__" ________2006 г. Доставалов И.________
Томск
2006
Введение
Цель работы: Ознакомиться с основными соотношениями электрических величин в линейной цепи постоянного тока при изменении сопротивления Rн в цепи нагрузки.
1. Описание экспериментальной установки и методика эксперимента
Рисунок 1.1. Принципиальная схема.
На рис. 1.1 представлена линейная электрическая цепь постоянного тока, содержащая источник ЭДС с параметрами Е и R0, и резисторы R1, R2, Rн, вольт-амперные характеристики которых есть зависимости U=R·I.
2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ
(2.1)
(2.2)
Uн=E-Iн(R0+R12) (2.3)
(2.4)
P0=Iн²·R0 (2.5)
PE=PW1+P0 (2.6)
(2.7)
(2.8)
Ри=PE=Iн Е (2.9)
Pпотр=P0+P1+P2+Pн (2.10)
Ри = Рпотр (2.11)
Rн=R0+R12 (2.12)
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ
Таблица 3.1– Исходные данные.
Номер варианта |
Параметры элементов |
||||
E |
R0 |
R1 |
R2 |
Rн |
|
В |
Ом |
Ом |
Ом |
кОм |
|
6 |
110 |
300 |
2100 |
1050 |
0..5 |
Таблица 3.2 – Результаты измерений и расчетов.
Rн |
R10e |
Iн |
Uн |
Рн |
Рw1 |
P0 |
Pe |
η |
0 |
1000 |
0,11 |
0 |
0 |
8,47 |
363 |
371,47 |
0 |
1000 |
2000 |
0,055 |
55,2 |
3,025 |
5,13 |
0,9 |
6,03 |
0,5 |
2000 |
3000 |
0,0366 |
73,4 |
2,69 |
3,62 |
0,4 |
4,02 |
0,67 |
3000 |
4000 |
0,0274 |
82,58 |
2,26 |
2,79 |
0,225 |
3,015 |
0,75 |
4000 |
5000 |
0,022 |
88 |
1,94 |
2,27 |
0,1452 |
2,42 |
0,8 |
5000 |
6000 |
0,0183 |
91,67 |
1,68 |
1,92 |
0,1 |
2,02 |
0,83 |
По полученным расчетным данным для второго режима проверим выполнение закона Ома по формуле (2.2), баланс мощностей в схеме по формулам (2.9-2.11) и справедливость формул расчета токов в параллельных ветвях схемы по формулам (2.8):
-
0,055А*(300Ом+700 Ом+1000 Ом) = 110 В
-
0,055А*110 В = 0,003025 *(300 Ом+700 Ом+1000 Ом) = 3,025Вт
По данным табл. 3.2 построим графики зависимостей величин Iн(Rн), Uн(Rн), Pн(Rн) и внешние характеристики Uн=f(Iн), Pн=f(Iн), η=f(Iн).
Рисунок 3.1 График зависимости Iн=f(Rн)
Рисунок 3.2 График зависимости Uн=f(Rн)
Рисунок 3.3 График зависимости Pн=f(Rн)
Рисунок 3.4 График зависимости Uн=f(Iн)
Рисунок 3.5 График зависимости Pн=f(Iн)
Рисунок 3.6 График зависимости ηн=f(Iн)
Заключение:
Был проведён анализ электрических величин в линейной цепи постоянного тока при изменении сопротивления Rн в цепи нагрузки. Построенные графики подтверждают закон Ома для участка цепи. Достоверность полученных измерений и проведенных вычислений подтверждает баланс мощностей.
4.Ответы на контрольные вопросы.
-
Внешняя характеристика для данной цепи Iн=f(Uн) имеет вид прямой линии. Её можно построить соединив на графике точки короткого замыкания (Rн=0) и холостого хода (Rн=∞).
-
Тангенс угла наклона вольт-амперной характеристики пропорционален внутреннему сопротивлению источника э.д.с.
-
Расчета тока в параллельной ветви, если найден ток в неразветвленной части цепи, производится по формулам (2.8).
-
На выход цепи передается максимальная мощность Pн = 3,025 Вт при сопротивлении нагрузки 1000 Ом . При этом ток Iн = 0,055 А.
-
Директива СМ МАРС «создать новый график» используется для построения зависимостей.