(901) Электрические цепи постоянного тока. Руководство по выполнению базовых экспериментов эцпот. 001 Рбэ (901) 2006

• Название: Руководство по выполнению базовых экспериментов эцпот. 001 Рбэ (901) 2006
• Анкор: (901) Электрические цепи постоянного тока.doc
• Дата: 10.03.2017
• Размер: 3.82 Mb.
• Имя файла: (901) Электрические цепи постоянного тока.doc
• Тип: Руководство; #3611
• страница: 13 из 16

5. Эквивалентный источник напряжения (ЭДС)

5.1. Общие сведения

Поскольку реальные источники ЭДС или напряжения, применяемые в электротехнике и электронике, часто имеют довольно сложные схемы, ниже рассмотрено их эквивалентное представление (рис.5.1), пригодное для выполнения любых расчетов цепи.

Рис. 5.1
Когда эквивалентный источник ненагружен, т.е. ток в нем отсутствует (режим холостого хода), имеем для выходного напряжения U₁₂
U_{12 =} Е,

где E - ЭДС источника.

Когда эквивалентный источник напряжения нагружен, выходное напряжение определяется следующим уравнением равновесия напряжения по

2-му закону Кирхгофа:
U₁₂ = E – I_НR_ВН ,

где I_Н = E / (R_ВН + R_Н ) - ток нагрузки,

R_ВН - внутреннее сопротивление эквивалентного источника.

R_Н - сопротивление нагрузки.

Если выходные зажимы 1 и 2 источника замкнуты друг на друга (режим короткого замыкания), имеем
U₁₂ = 0.
Возникающий при этом ток короткого замыкания I_K ограничен внутренним сопротивлением источника
I_K = E / R_ВН.

Параметры E, R_ВН и I_K эквивалентного источника напряжения могут быть представлены на графике (рис.5.2) в виде характеристики I_Н = f(U). Здесь же показана характеристика нагрузки: U = R_HI_H.

Рис. 5.2

5.2. Экспериментальная часть

Задание
Постройте характеристику эквивалентного источника напряжения и характеристику нагрузки для сопротивлений R_Н = 100 Ом, 33 Ом и 10 Ом. Для этого измерьте величины ЭДС E, тока короткого замыкания I_K, тока нагрузки I_Н и выходного напряжения U₁₂ источника.
Порядок выполнения эксперимента

• 
  Соберите цепь согласно схеме (рис.5.3).
  

Рис. 5.3

• 
  Поскольку используемый источник питания стабилизирован (что означает равенство нулю его собственного внутреннего сопротивления), для цели данного эксперимента он должен быть дополнен сопротивлением R_ВН =22 Ома.
  
• 
  Для определения ЭДС источника E необходимо измерить напряжение на разомкнутых выводах 1 и 2 (режим холостого хода, R_Н = , U₁₂ = E).
  
• 
  Для измерения тока короткого замыкания I_K между выводами 1 и 2 должна быть включена перемычка (режим короткого замыкания, R_Н = 0, I_H = I_K).
  

• 
  Результаты измерений занесите в табл. 5.1 и перенесите их также на график (рис. 5.4) для построения требуемых характеристик.
  

Таблица 5.1

RН, Ом	х.х.)	100	33	10	0 (к.з.)
U12, В	Е =				0
IН, мА	0				IK =……..

Рис. 5.4
Вопрос 1: Как велико падение напряжения на R_ВН, когда эквивалентный источник напряжения нагружен сопротивлением 100 Ом?
Ответ: .......................
Вопрос 2: Как влияет уменьшение внутреннего сопротивления источника R_ВН (например, до 5 Ом) на вид его характеристики I_H = f(U)?
Ответ: .......................