Исчледование на ЭВМ характеристик источника постоянного напряжения. 1_Лаба 2 (V). Лабораторная работа 2 Исследование на эвм характеристик источника постоянного напряжения Выполнила студент группы фио
 Скачать 246.83 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ (МТУСИ) Кафедра теории электрических цепей Лабораторная работа № 2 «Исследование на ЭВМ характеристик источника постоянного напряжения»Выполнила студент группы _______________ фио Проверил доц. кафедры ТЭЦ ______________ фио Москва 0000 Цель работы: С помощью программы получить внешние характеристики источника напряжения. Познакомиться с зависимыми источниками. Схема 1:  Предварительный расчёт: а) Зависимость тока I от сопротивления нагрузки Rn в цепи. Е = 2.4 В – ЭДС источника r = 320 Ом – внутреннее сопротивление источника Rn = 0, 10, 20, 40, 80, 320, 1280, 2560, 5000 Ом Формулы I = E/ (r + Rн) – ток в нагрузке от сопротивления нагрузки Rн; Uн = I*Rн=f*(Rн)-падения напряжения на нагрузке от сопротивления; Pист = EI =f*(Rн)-мощность источника от сопротивления нагрузки Rн; Pr=I^2*r=f(Rн)-мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника от сопротивления нагрузки Rн; Pн=I^2*Rн=f(Rн)-мощность, выделяемая на нагрузке от сопротивления нагрузки Rн; Mu =100%(Pн/Pи)=f(Rн)-коэффициент полезного действия(КПД) цепи от сопротивления нагрузке Rн Расчёты: I = E/ (r + Rн) – ток в нагрузке от сопротивления нагрузки Rн; I1 = E / (r + Rn1) = 2.4/ (320 + 0) = 0,0075 A = 7,5 мА I2 = E / (r + Rn2) = 2.4/ (320 + 10) = 0,007272 A = 7,273 мА I3 = E / (r + Rn3) = 2.4/ (320 + 20) = 0,007059 A = 7,059 мА I4 = E / (r + Rn4) = 2.4/ (320 + 40) = 0,006667 A = 6,667 мА I5 = E / (r + Rn5) = 2.4/ (320 + 80) = 0,006 A = 6 мА I6 = E / (r + Rn6) = 2.4/ (320 + 320) = 0,00375 A = 3,75 мА I7 = E / (r + Rn7) = 2.4/ (320 + 1280) = 0,0015 A = 1,5 мА I8 = E / (r + Rn8) = 2.4/ (320 + 2560) = 0,000833 A = 0,833 мА I9 = E / (r + Rn9) = 2.4/ (320 + 5000) = 0,000451 A = 0,451 мА Uн = I*Rн=f*(Rн)-падения напряжения на нагрузке от сопротивления; Un1 = I1Rn1 = 0,0075 * 0 = 0 В Un2 = I2Rn2 = 0,007272 * 10 = 0,073 В Un3 = I3Rn3 = 0,007059 * 20 = 0,141 В Un4 = I4Rn4 = 0,006667 * 40 = 0,267 В Un5 = I5Rn5 = 0,006 * 80 = 0,48 В Un6 = I6Rn6 = 0,00375 * 320 = 1,2 В Un7 = I7Rn7 = 0,0015 * 1280 = 1,92 В Un8= I8Rn8 = 0,000833 * 2560 = 2,132 В Un9 = I9Rn9 = 0,000451 * 5000 = 2,255В Pист = EI =f*(Rн)-мощность источника от сопротивления нагрузки Rн; Pист1 = EI1 = 2,4 * 0,0075 = 0,018 Вт Pист2 = EI2 = 2,4 * 0,007272 = 0,017 Вт Pист3 = EI3 = 2,4 * 0,007059 = 0,017 Вт Pист4 = EI4 = 2,4 * 0,006667 = 0,016 Вт Pист5 = EI5 = 2,4 * 0,006 = 0,014 Вт Pист6 = EI6 = 2,4 * 0,00375 = 0,009 Вт Pист7 = EI7 = 2,4 * 0,0015 = 0,004 Вт Pист8 = EI8 = 2,4 * 0,000833 = 0,002 Вт Pист9= EI9 = 2,4 * 0,000451 = 0,0011 Вт Pr=I^2*r=f(Rн)-мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника от сопротивления нагрузки Rн; Pr1 = I1^2r = 0,0075^2 * 320 = 0,018 Вт Pr2 = I2^2r = 0,007272 ^2 * 320 = 0,017 Вт Pr3 = I3^2r = 0,007059 ^2 * 320 = 0,016 Вт Pr4 = I4^2r = 0,006667 ^2 * 320 = 0,014 Вт Pr5 = I5^2r = 0,006^2 * 320 = 0,012 Вт Pr6 = I6^2r = 0,00375 ^2 * 320 = 0,004 Вт Pr7 = I7^2r = 0,0015^2 * 320 = 0,0007 Вт Pr8 = I8^2r = 0,000833 ^2 * 320 = 0,0002 Вт Pr9 = I9^2r = 0,000451^2 * 320 = 0,0001 Вт Pн=I^2*Rн=f(Rн)-мощность, выделяемая на нагрузке от сопротивления нагрузки Rн; Pn1 = I1^2Rn1 = 0,0075^2 * 0 = 0 Вт Pn2 = I2^2Rn2 = 0,007272 ^2 * 10 = 0,0005 Вт Pn3 = I3^2Rn3 = 0,007059 ^2 * 20 = 0,001 Вт Pn4 = I4^2Rn4 = 0,006667 ^2 * 40 = 0,0018 Вт Pn5 = I5^2Rn5 = 0,006^2 * 80 = 0,0028 Вт Pn6 = I6^2Rn6 = 0,00375 ^2 * 320 = 0,005 Вт Pn7 = I7^2Rn7 = 0,0015^2 * 1280 = 0,0028 Вт Pn8 = I8^2Rn8 = 0,0008^2 * 2560 = 0,0016 Вт Pn9 = I9^2Rn9 = 0,000451^2 * 5000 = 0,001 Вт Mu =100%(Pн/Pи)=f(Rн)-коэффициент полезного действия(КПД) цепи от сопротивления нагрузке Rн Mu1 = 100 * (0/0,018) = 0% Mu2 = 100 * (0,0005/0,017) = 2,94% Mu3 = 100 * (0,001/0,017) = 5,88% Mu4 = 100 * (0,0018/0,016) = 11,25% Mu5 = 100 * (0,0028/0,014) = 20% Mu6= 100 * (0,005/0,0091) = 55% Mu7 = 100 * (0,0028/0,036) = 70,7% Mu8 = 100 * (0,0016/0,002) = 84,21 % Mu9= 100 * (0,001/0,0011) = 91%
Графики зависимостей для 1 схемы: 1)Зависимость тока от сопротивления нагрузки  Выводы из графика. При увеличении сопротивления нагрузки уменьшается сила тока. 2)Зависимость напряжения от сопротивления нагрузки  Выводы из графика. При увеличении сопротивления нагрузки увеличивается падение напряжения. 3)Зависимость мощности источника от сопротивления нагрузки  Выводы из графика. При увеличении сопротивления нагрузки уменьшается мощность источника. 4) Зависимость мощности выделяемой на внутреннем сопротивлении источника от сопротивления нагрузки  Выводы из графика. При увеличении сопротивления нагрузки уменьшается мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении. 5) Зависимость мощности выделяемой на нагрузке от сопротивления нагрузки  Выводы из графика. При увеличении сопротивления нагрузки мощность выделяемой на нагрузке сначала растет (до Rн=r), а затем падает 6)Зависимости КПД цепи от сопротивления нагрузки  Выводы из графика. При увеличении сопротивления КПД цепи растёт.
Схема 2:  Предварительный расчёт: y=3 Oм –управляющие сопротивление i(t)=2*sin(2*pi*f*t)- управляющий ток f=2кГц Rн=100 Oм и 200 Ом-сопротивлений нагрузки Графики зависимостей для схемы 2:
Графики зависимостей для 2 схемы: Осциллограмм напряжения источника и управляющего тока 1)Rн=100 Ом  Графики зависимости напряжения на нагрузке и управляющего тока от времени (на ЭВМ) при Rн=100. 5)Вывод Выводы из графиков. При изменении сопротивления нагрузки амплитуда напряжения на нагрузке не меняет 6)Вопросы для самопроверки 1.Какой источник называется источником ЭДС. Приведите примеры независимых и зависимых источников. Ответ Источник способный создавать и поддерживать на своих зажимах определенную разность потенциалов. Независимые источники: аккумулятор, батарея. Зависимые источники: ИНУТ, ИТУТ. 2. Режим работы источника ЭДС. Ответ: Режим холостого хода (I=0), режим короткого замыкания. 3.Чему равно падение напряжения на нагрузке Uн при Rн=r? Ответ: 1.2 В (то есть половина ЭДС) 4.Чему равна мощность выделяемая на внутреннем сопротивлении источника Pr при Rн=r? Ответ: 4.5*10-3 Вт. 5.Чему равен КПД при Rн=r? Ответ: 50%. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||