Лабораторная работа №1

«Исследование режимов работы и методов расчёта линейных цепей постоянного тока с одним и двумя источниками питания»

1. Цель работы:

   1. Знакомство с приёмами измерения токов, напряжений и сопротивлений.

   2. Закрепление навыков расчёта цепей постоянного тока с одним и несколькими источниками постоянного тока.

   3. Исследование моста постоянного тока с резистивным и генераторным датчиком.

2. Краткие теоретические сведения:

Мостовая схема является разветвлённой схемой, но не является сочетанием последовательного и параллельного соединения элементов электрической цепи. Мостовые схемы нашли широкое распространение в измерительной технике, системах автоматики. При анализе полученных результатов в процессе опыта используется метод эквивалентного генератора (метод активного двухполюсника или метод холостого хода и короткого замыкания). Сущность его заключается в том, что всю цепь, за исключение сопротивления исследуемой ветви, заменяем одним источником – эквивалентным генератором и внутренним сопротивлением.

Расчёт по методу эквивалентного генератора сводится к следующему:

а) находится напряжение на зажимах разомкнутой ветви (напряжение холостого хода);

б) определяется входное сопротивление всей цепи при закороченном источнике ЭДС.

3. Величина резистора r1 определяется из условия равновесия моста

R₁∙R₁₉ = R₁₈∙R₂₀ . (1.1)

Примечание: при этом ток I₃ = 0 (амперметр pA₃).

Величина сопротивления нагрузки R₂₁ определяется согласно закону Ома

. (1.2)

Сопротивление короткого замыкания R_К.З. определяется

, (1.3)

1. U_X.X. – напряжение холостого хода, В;

I_К.З. – ток короткого замыкания, А.

Напряжение на выходе моста U_ВЫХ

, (1.4)

2. .

4. Методика проведения опытов

   1. Собрать схему по рис. 1.1. (с2 – max, s14 в верхнем положении).

Рис. 1.1. Схема исследования мостовой схемы постоянного тока с резистивным датчиком

Для определения параметров резистором R₂ устанавливается по вольтметру pV₅ напряжение в пределах 0…12 В. Значение выходного напряжения U_ВЫХ моста постоянного тока определяется следующим образом:

а) переключателем S₁₅ устанавливается режим холостого хода (Х.Х.) и вольтметром pV₁ измеряется напряжение Х.Х. (U_X.X.);

б) переключателем S₁₅ устанавливается режим короткого замыкания (К.З.) и амперметром pA₁ измеряется ток К.З. (I_К.З.).

Изменяя сопротивление R₁, экспериментально снимаем напряжение U_ВЫХ (таблица 1.1.).

Таблица 1.1.

U5, В	I3, A	U1, В	I1, A	R1, Ом	R21, Ом	UХ.Х., В	IК.З., А	RК.З., Ом
0
2
4
6
8
10
12