Теорія ел і ел Турба Юдачов_ч2. Методичні вказівки до виконання лабораторного практикуму для студентів здіа спеціальності 90804 Фізична та біомедична електроніка
 Скачать 1.8 Mb.
|
Методи розрахунку простих нелінійних ЕЛПри розрахунку нелінійних ЕЛ застосовуються графоаналітичні методи, засновані на застосуванні законів Кірхгофа і використанні заданих ВАХ елементів які використовуються ланцюзі. Перш за все, розглянемо ЕЛ, що складається з двох послідовно сполучених нелінійних резисторів НС1 и НС2 (рис. 3.2). ВАХ резисторів 1 и 2 приведені на рис. 3.3.  Рисунок 3.2 – Принципова схема досліджуваного ланцюга з послідовним включенням НЕ  Рисунок 3.3 – ВАХ нелінійних резисторів НС1, НС2 До ланцюга підведена напруга U, і вона дорівнює сумі падінь напруги на НС1 і НС2: U (I) = U1 (I) + U2 (I). (3.1) По всьому ланцюгу протікає один і той же струм I, оскільки НС1 і НС2 сполучені між собою послідовно. Для визначення струму в ЭЦ потрібно побудувати результуючу ВАХ ланцюга. Для побудови цієї характеристики слід підсумовувати абсциси кривих 1 і 2 (аг = ав + аб), відповідні одним і тим же значенням струму (рис. 2.3). Далі, задаючись довільним значенням струму можна побудувати ВАХ всього ланцюга (рис. 3.3, крива 3). Потім, користуючись цією ВАХ, можна знайти струм всього ланцюга і напруги на резисторах НС1 и НС2. Для цього відкладемо на осі абсцис відрізок ОР і проведемо з точки р пряму (паралельну осі ординат або перпендикулярну осі абсцис) до перетину з кривою 3. Так одержимо відрізок nр = ко= I. (сила струму всього ланцюга). Для знайденого струму по ВАХ 1 і ВАХ 2 знаходимо напруги U1 і U2: U1 = кd; U2 = кс. При паралельному з'єднанні двох НЕ (рис. 3.4) струм в нерозгалуженій частині ЭЛ рівний сумі струмів окремих гілок.  Рисунок 3.4 - Принципова схема досліджуваного ланцюга з паралельним включенням НЕ Тому при побудові результуючої ВАХ всього ланцюга слід підсумовувати ординати графіків 1 і 2 (рис. 3.5), відповідні одним і тим же значенням напруги, оскільки до цього НЕ прикладена одна і та ж напруга, яка дорівнює напрузі зовнішньої мережі, тобто джерела живлення.  Рисунок 3.5 – до визначення параметрів ланцюга з паралельним включенням НЕ Наприклад, для довільного значення напруги U = oа знаходимо ординату аг крапки для результуючої кривої 3: аг = ав + аб. Далі, задаючись довільним значенням напруги, можна побудувати ВАХ всього ланцюга, рис. 3.5, (кривая 3). Потім, користуючись ВАХ, можна при будь-якому значенні прикладеної напруги U (відрізок ор) знайти величину загального струму I (рn = ок). Це напруга U також визначає значення струмів I1 і I2 у окремих гілках. У разі змішаного з'єднання НЕ (рис. 3.6).  Рисунок 3.6 - Принципова схема досліджуваного ланцюга із змішаним включенням НЕ  Рисунок 3.7 - до визначення параметрів ланцюга із змішаним включенням НЕ У разі змішаного з'єднання НЭ (рис. 3.6), розрахунок ланцюга проводять в наступному порядку:
2.4 Порядок виконання роботи 1. Зібрати у програмі Electronics Workbench схему для дослідження режимів роботи ланцюга, що містить нелінійні елементи (відповідно до рис. 2.1). Нелінійні елементи що входять в досліджуваний ланцюг і величину резистора R1 вибираються згідно варіантам таблиці 2.1. номер варіанту для конкретного студента визначає викладач який проводить лабораторні роботи. Таблиця 3.1 – параметри досліджуваного ланцюга
2. у окремому вікні зібрати схему для дослідження ВАХ нелінійних елементів тих, що входять в досліджуваний ланцюг (рис 3.8). Встановити напругу джерела Е1 рівним 0,1В.  Рисунок 3.8. – Принципова схема ланцюга для дослідження ВАХ НЕ 3. Включити схему, за допомогою перемикача  , або натиснувши на клавіатурі Ctrl+G. Дочекатися стабільних показань вимірювальних приладів і записати показання вимірювальних приладів у таблицю 3.2. Вимкнути схему, натиснувши на клавіатурі Ctrl+Т.таблиця 3.2 – результати вимірів окремих точок ВАХ НЕ
4. змінюючи напругу джерела Е1 ступенями через 1В, до величини 10В, зняти крапки ВАХ використовуваних НЕ. Результати вимірювань занести в таблицю 3.2. 5. Побудувати ВАХ використовуваних НЕ на одному графіку. На тому ж графіку побудувати ВАХ резистора R1. 6. Розрахувати (теоретично) і побудувати загальну ВАХ досліджуваного ланцюга на тому ж графіку де будувалися ВАХ окремих елементів. Дані розрахунків занести в таблицю 2.3. 7. повернутися у вікно програми Electronics Workbench де построєна досліджувана схема. Встановити напругу джерела Е1 рівним 0,1В. 8. Включити схему за допомогою перемикача , або натиснувши на клавіатурі Ctrl+G. Дочекатися стабільних показань вимірювальних приладів і записати показання вимірювальних приладів у таблицю 3.3. Вимкнути схему, натиснувши на клавіатурі Ctrl+Ті.9. Послідовно збільшувати величину напруги джерела Е1 до 10В, шагом 1В, фіксуючи при цьому показання вимірювальних приладів і заносячи їх в таблицю 3.3. 10. за наслідками вимірювань побудувати ВАХ досліджуваного ланцюга і порівняти її з розрахованою. Таблиця 3.3 – Результати досліджень робочого режиму
2.5 Зміст звіту До звіту заносять: - тему та мету роботи; - принципову схему електричного кола, яке аналізується; - результати вимірювання струмів та напруг на окремих ділянках досліджуваного кола; - результати розрахунку (з урахуваням похибок) ВАХ нелінійних елементів і ланцюга в цілому; - графіки ВАХ нелінійних елементів і ланцюга в цілому: - висновки по роботі. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||