Исследование нагрузочных характеристик генератора с резистивным внутренним сопротивлением

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное

Учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

_____________________________________________________________

Н. К. Логвинова, Н. И. Голубенко

ТЕОРИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Лабораторный практикум

Часть 1

Санкт-Петербург

УДК 621.3.011.7(076)

ББК 32.88-01я73

Л69

Рецензент

доцент кафедры ТЭЦ СПбГУТ им. М. А. Бонч-Бруевича

В. Я. Павлов

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом СПбГУТ

Логвинова, Н. К.

Л69

Теория электрических цепей : лабораторный практикум. Часть 1 / Н. К. Логвинова, Н. И. Голубенко; СПбГУТ. – СПб., 2014. – 36 с. Приведены задания для самостоятельной подготовки к лабораторным работам, проведения экспериментального исследования и анализа электрических цепей в компьютерном классе, порядок работы с приборами, указания по подготовке к защите и контрольные вопросы для самопроверки.Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям: 10.03.01, 12.03.03, 11.03.04, 11.03.01, 11.03.02, 11.03.03, 15.03.04, 27.03.01, 09.03.01; и при подготовке специалистов по специальности 210701.

УДК 621.3.011.7(076)

ББК 32.88-01я73

бюджетное учреждение высшего профессионального

образования «Санкт-Петербургский государственный

университет телекоммуникаций

им. проф. М. А. Бонч-Бруевича», 2014

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………
Лабораторная работа 1ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКГЕНЕРАТОРА С РЕЗИСТИВНЫМ ВНУТРЕННИМСОПРОТИВЛЕНИЕМ………………………………………………………………………
Лабораторная работа 2ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ РЕЗИСТИВНОЙ ЦЕПИ.МЕТОД НАЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………….
Лабораторная работа 3ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ RC-КОНТУРЕ……………………………………….
Лабораторная работа 4ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК RC И RLЦЕПЕЙ…………………………………………………………………………………………….
Лабораторная работа 5КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКРАЗВЕТВЛЕННЫХ RC И RL ЦЕПЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМПРОГРАММЫ FASTMEAN………………………………………………………………
Лабораторная работа 6КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРАС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ FASTMEAN………………………..
Лабораторная работа 7КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКЭЛЕКТРОННОГО АНАЛОГА КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРАС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ FASTMEAN ……………………….
Лабораторная работа 8АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРАЛЛЕЛЬНОГОКОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА………………………………………………………
ПРИЛОЖЕНИЕКраткая инструкция использования программы FASTMEANдля расчета электрических цепей………………………………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………….

введение

Предназначено для студентов, обучающихся по дисциплинам «Теория электрических цепей» и «Электротехника и электроника», и подготовлено в соответствии с действующей программой.

Выполнение лабораторных работ складывается из следующих этапов: самостоятельная подготовка к работе, работа в экспериментальной лаборатории или моделирование и анализ электрических цепей на персональных компьютерах (ПК), оформление отчета, анализ результатов и защита лабораторной работы.

При подготовке к работе студент должен изучить соответствующий теоретический материал, выполнить предварительный расчет по заданным исходным данным, построить необходимые графики, заготовить таблицы для результатов измерений. Номер варианта соответствует номеру учебного экспериментального стола в лаборатории.

В начале занятий преподаватель проверяет подготовку студентов к работе и дает разрешение на ее выполнение. Студенты, не изучившие теорию или не проделавшие предварительных расчетов, к выполнению работы не допускаются.

По окончании эксперимента необходимо, не разбирая цепи, предъявить преподавателю результаты измерений. Закончив работу, студенты должны разобрать электрическую цепь, выключить приборы и привести в порядок рабочее место.

По окончании работ в компьютерном классе студенты предъявляют преподавателю рассчитанные на ПК графики.

К следующему занятию студент должен оформить отчет по выполненной работе и подготовиться к ее защите.

Отчет по лабораторной работе должен содержать: название работы, схемы измерения с указанием используемых приборов, расчетные формулы, таблицы результатов расчетов и измерений, расчетные и экспериментальные кривые и выводы по работе.

При подготовке к защите студент должен уметь объяснить и оценить полученные в работе результаты, уметь отвечать на контрольные вопросы и решать типовые задачи по теме лабораторной работы.

Лабораторная работа 1

исследование нагрузочных характеристик генератора с резистивным внутренним сопротивлением

Задание на самостоятельную подготовку

1.1. Изучите свойства генератора тока (рис. 1.1,а), генератора напряжения (рис. 1.1,б) и условия их эквивалентности.

а) б)

Рис. 1.1

1.2. Для генератора, схема замещения которого представлена на рис. 1.2, рассчитайте нагрузочные характеристики напряжения UН, тока IН и мощности PН в зависимости от величины резистивного сопротивления нагрузки RН.

Рис. 1.2

Расчет выполните в относительных единицах:

; ; ,

где UХХ – напряжение холостого хода, IКЗ – ток короткого замыкания соответственно на разомкнутых и короткозамкнутых зажимах генератора,
x = RН/Ri, Ri U0 – соответственно внутреннее сопротивление и задающее напряжение генератора.

Значения x следует принять равными 0,03; 0,125; 0,5; 1; 2; 8; 32. Результаты расчетов занести в табл. 1.1.

Рассчитанные зависимости оформите в виде графиков, на которых по оси абсцисс отложена величина x в логарифмическом масштабе (lg x).

Таблица 1.1

x	0,03	0,125	0,5
lg x
UН/UХХ
IН/IКЗ
PН/PНмакс

Задание для экспериментальной работы

2.1. Измерьте напряжения холостого хода (рис. 1.3,а), токи короткого замыкания (рис. 1.3,б) и рассчитайте внутренние сопротивления обоих генераторов, входящих в состав макета рабочей стойки, по формуле
Ri = UХХ/IКЗ.

а) б)

Рис. 1.3

Для генератора тока (рис. 1.1,а) IКЗ = I0, для генератора напряжения (рис. 1.1,б) UХХ = U0.

2.2. Измерьте нагрузочные характеристики по напряжению UН = f1(RН) и по току IН = f2(RН). Для нечетных номеров стоек исследуется генератор тока (рис. 1.1,а), для четных – генератор напряжения (рис. 1.1,б).

Для измерения характеристик:

— в лаборатории (а. 314) соберите поочередно схемы с прибором В7-20, представленные на рис. 1.4;

а) б)

Рис. 1.4

— в лаборатории (а. 316) соберите схему с вольтметром и миллиамперметром, представленную на рис. 1.5.

Рис. 1.5

Измерьте UН и IН для значений RН, приведенных в табл. 1.2. Результаты измерений занесите в табл. 1.2.

Таблица 1.2

UХХ1 =

IКЗ1 =

Ri1 =

UХХ2 =

IКЗ2 =

Ri2 =

RН, Ом

1,6к

3,2к

Измерить

UН, В

IН, мА

Рассчитать по результатам измерений

UН/UХХ

IН/IКЗ

PН = UН?IН, мВт

PН/PН макс

Вычислить

lg(RН/Ri)

2.3. Порядок работы с прибором В7-20.

2.3.1. В цепи, схема которой представлена на рис. 1.4,а, когда прибор В7-20 используется в качестве вольтметра, переключатель «Род работы» установите в положение «V». Переключатель «Предел» установите в положение «10», при этом прибор может измерять напряжения от 0 до 10 В. Шнур прибора подключите к клеммам «0» и «1–10». Тумблером «Сеть» включите напряжение питания. При высвечивании на индикаторе индекса «П» (перегрузка) провод с клеммы «1–10» перенесите на клемму «100»,
а переключатель «Предел» переведите в положение «100».

2.3.2. В цепи, схема которой представлена на рис. 1.4,б, когда прибор В7-20 используется в качестве миллиамперметра, переключатель «Род работы» установите в положение «мА». Переключатель «Предел» установите в положение «1000», при этом прибор может изменять токи от 0 до 1000 мА. Шнур прибора подключите к клеммам «0» и «IR».

Исследование нагрузочных характеристик генератора с резистивным внутренним сопротивлением

Статьи к прочтению:

Лекция 32. Графический метод расчета нелинейных цепей.

Похожие статьи: