Лабораторная работа
Тема
: Опытная проверка расчёта нелинейных цепей
Цель: Научиться опытным путём рассчитывать нелинейные цепи.
1. Параллельное соединение нелинейных элементов изображено на рисунке 1.
Рисунок 1.-Параллельное соединение нелинейных элементов.
2. Используя ВАХ представленных на рисунке 2. Определить значение тока неразветвлённой части цепи.
3. Результаты расчёта заносим в таблицу 1.
Таблица 1. - Результаты расчёта.
| U (B) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| Iнэ1
|
2 |
3 |
3,8 |
4,2 |
4,4 |
| Iнэ2
|
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.
4. Соединим нелинейные элементы последовательно.
Рис.3 - Последовательное соединение нелинейных элементов.
5. Используя ВАХ, представленную на рисунке 4, определить значение напряжения цепи, как сумму напряжений на отдельных участках.
6. Результаты расчёта заносим в таблицу 2.
Таблица 2. - Результаты расчёта.
| I (А) |
1 |
2 |
2,6 |
3 |
3,1 |
| Uнэ1
|
20 |
80 |
120 |
160 |
180 <
br /> |
| Uнэ2
|
9 |
30 |
52 |
80 |
100 |
| Σ U (В) |
29 |
110 |
172 |
240 |
280 |
7. 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».
8. Преобразуем схему параллельного соединения, используя ВАХ на рисунке 6.
9. Результаты расчёта заносим в таблицу 3.
Таблица 3. - Результаты расчёта.
| U (В) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| I1
|
0,8 |
1,3 |
1,7 |
2 |
2,3 |
| Iнэ2
|
1,5 |
2,3 |
2,8 |
3,2 |
3,5 |
| Σ I (А) |
2,3 |
3,6 |
4,5 |
5,2 |
5,8 |
10. 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: ΣI = 0;
- контурный закон: ΣE = ΣIR