Лабораторная работа
Тема: Опытная проверка расчёта нелинейных цепей
Цель: Научиться опытным путём рассчитывать нелинейные цепи.
Параллельное соединение нелинейных элементов изображено на рисунке 1.
Рисунок 1.-Параллельное соединение нелинейных элементов.
Используя ВАХ представленных на рисунке 2. Определить значение тока неразветвлённой части цепи.
Результаты расчёта заносим в таблицу 1.
Таблица 1. - Результаты расчёта.
|
|
U (B)
|
20
|
40
|
60
|
80
|
100
|
|
|
Iнэ1 (А)
|
2
|
3
|
3,8
|
4,2
|
4,4
|
|
|
Iнэ2 (А)
|
3
|
5
|
6,3
|
7
|
7,5
|
|
|
?I (A)
|
5
|
8
|
10,1
|
11,2
|
11,9
|
|
|
При параллельном соединении напряжение на ветвях одинаковое. U1=U2=U, ток в неразветвлённой части определяем сложением токов в ветвях на заданной ВАХ рисунка 2.
Соединим нелинейные элементы последовательно.
Рис.3 - Последовательное соединение нелинейных элементов.
Используя ВАХ, представленную на рисунке 4, определить значение напряжения цепи, как сумму напряжений на отдельных участках.
Результаты расчёта заносим в таблицу 2.
Таблица 2. - Результаты расчёта.
|
|
I (А)
|
1
|
2
|
2,6
|
3
|
3,1
|
|
|
Uнэ1 (В)
|
20
|
80
|
120
|
160
|
180
|
|
|
Uнэ2 (В)
|
9
|
30
|
52
|
80
|
100
|
|
|
У U (В)
|
29
|
110
|
172
|
240
|
280
|
|
|
На рисунке 5 представлено смешанное соединение нелинейного и линейного элементов.
Рис.5 - Смешанное соединение элементов.
Чтобы определить ток в неразветвлённой части цепи используем метод «свёртывания».
Преобразуем схему параллельного соединения, используя ВАХ на рисунке 6.
Результаты расчёта заносим в таблицу 3.
Таблица 3. - Результаты расчёта.
|
|
U (В)
|
20
|
40
|
60
|
80
|
100
|
|
|
I1 (А)
|
0,8
|
1,3
|
1,7
|
2
|
2,3
|
|
|
Iнэ2 (А)
|
1,5
|
2,3
|
2,8
|
3,2
|
3,5
|
|
|
У I (А)
|
2,3
|
3,6
|
4,5
|
5,2
|
5,8
|
|
|
После выполненного преобразования схема состоит из 2-х последовательно соединённых нелинейных элементов. Перенесём на рисунок 7 полученные значения.
Контрольные вопросы.
1. Нельзя подобрать 2 нелинейных элемента, чтобы их общая ВАХ стала линейной, т.к. общая ВАХ всё равно будет являться нелинейной.
2. Нельзя использовать формулу: P=UI, т.к. для нахождения мощности нелинейных элементов надо знать их сопротивления, которые не являются постоянными величинами, они меняются со временем.
3. Закон Ома: I = E/R+r;
Законы Кирхгофа:
- узловой закон: УI = 0;
- контурный закон: УE = УIR
|
