ТОЭ лб 3. ТОЭ лаба 3. Исследование на эвм характеристик источников тока
 Скачать 0.57 Mb.
|
|
Федеральное агентство связи Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» Кафедра теории электрических цепей ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 По дисциплине Теоретические основы электротехники на тему: «Исследование на ЭВМ характеристик источников тока» Выполнил: студент гр. БИК2007 Карев С. М. Проверил: Мосичев А. В. Москва 2021 Цель работы: С помощью программы Micro-Cap получить внешние характеристики независимого источника тока. Познакомиться с зависимыми источниками. Исходные данные: J = 7,5 мА r = 327 Ом RH = 0, 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280, 2560, 5000 Ом I = J/(1+ RH /r) = f(RH) Расчетные формулы: UH = I RH = f(RH) Pист = JUH = f(RH) Pr = UH2/r = f(RH) PH = I2RH = f(RH) ꞃ = 100%(PH /PИ) = f(RH)
 Рисунок 1 – Схема эксперимента, выполненная в программе Micro-Cap Расчеты для определения зависимости тока I от сопротивления нагрузки RН:  Рисунок 2 – График зависимости силы тока I от сопротивления нагрузки Rн, выполненный в программе Scilab.     Рисунок 3 – Код программы для построения графика.  Рисунок 4 – Код программы для определения значения тока в нагрузке при заданном множестве значений Rн Расчеты для определения зависимости напряжения нагрузки UН от сопротивления нагрузки RН:  Рисунок 5 – График зависимости напряжения нагрузки UН от сопротивления нагрузки RН   Рисунок 6 – программа построения графика  Рисунок 7 – Расчет зависимости тока в нагрузке от сопротивления нагрузки RН Расчеты для определения зависимости мощности источника Рист от сопротивления нагрузки RН:  Рисунок 8 – График зависимости мощности Рист от сопротивления RН  Рисунок 9 – Программа построения графика  Рисунок 10 – Расчет зависимости мощности источника Рист от сопротивления в нагрузке RН Расчеты для определения зависимости мощности, выделяемой на нагрузке Pr от сопротивления нагрузки RН:  Рисунок 11 – График зависимости мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении источника Pr от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 12 – Построение графика  Рисунок 13 - Расчет зависимости тока в нагрузке от сопротивления в нагрузке RН Расчеты для определения зависимости мощности, выделяемой на нагрузке PН от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 14 – График зависимости мощности нагрузки PН от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 15 – Программа построения графика  Рисунок 16 – Зависимость мощности нагрузки Pн от сопротивления нагрузки RН Расчеты для определения КПД от сопротивления нагрузки  Рисунок 17 – График зависимости КПД (в %) от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 18 – программа построения графика зависимости КПД от сопротивления нагрузки.  Рисунок 19 – Расчет зависимости КПД от сопротивления нагрузки RН Экспериментальные расчёты  Рисунок 20 – График зависимости тока в нагрузке от сопротивления в нагрузке RН  Рисунок 21 - График зависимости напряжения на нагрузке UН от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 22 – График зависимости мощности источника Pист от сопротивления RН  Рисунок 23 – График зависимости мощности на внутреннем сопротивлении источника Pr от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 24 – График зависимости мощности, выделяемой на нагрузке PН от сопротивления нагрузки RН  Рисунок 25 – График зависимости КПД цепи от сопротивления нагрузки Rн. Часть 2. Исследование характеристик ИТУН  Рисунок 26 – схема эксперимента
 Рисунок 27 – Программа построения графика и сам график амплитуды тока Im по оси y  Рисунок 28 – Вычисление Im Экспериментальные расчёты  Рисунок 29 – зависимость тока Im от напряжения Um при величине сопротивления нагрузки RН, равной 100 Ом  Рисунок 30 – зависимость тока Im от напряжения Um при величине сопротивления нагрузки RН, равной 200 Ом  Рисунок 31 - зависимость тока Im от напряжения Um при величине управляющего напряжения Um, равной 3 В. Вывод: При изменении управляющего напряжения происходит изменение напряжения в ИТУН. Вывод: Графики, полученные в результате расчета в программе MicroCap совпадают с графиками, полученными в результате предварительного расчета в программе SciLab. Вопросы для самопроверки 1. Какой источник называется источником тока. Приведите примеры независимых и зависимых источников. Ответ: Источник тока (в теории электрических цепей) – элемент, сила тока которого не зависит от напряжения на его зажимах. Пример независимого источника – Независимый источник напряжения (ЭДС) обеспечивает заданное значение напряжения на его полюсах независимо от того, какой ток течет через него. Независимый источник тока создает заданный ток, а напряжение на его полюсах зависит от цепи, подключенной к источнику. Пример зависимого источника – Источник напряжения, управляемый напряжением. Источник тока, управляемый напряжением. 2. Режимы работы источника тока. Ответ: Режим холостого хода – это режим, при котором сопротивление приемника стремится к бесконечности – на практике это соответствует разрыву электрической цепи. Номинальный режим источника характеризуется тем, что напряжение, ток и мощность его соответствует тем значениям, на которые он рассчитан заводами-изготовителями. Согласованный режим – это режим, при котором источник отдает в приемник максимальную мощность. Режим короткого замыкания характеризуется тем, что сопротивление приемника становится равным нулю. 3. Чему равно падение напряжения на нагрузке Uн при Rн=r?  Рисунок 32 – Ответ на задачу №3 4. Чему равна мощность выделяемая на внутреннем сопротивлении источника Pr при Rн=r?  Рисунок 33 – Ответ на задачу №4 5.Чему равен КПД при Rн=r?  Рисунок 34 – Ответ на задачу №5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||