Теплоэнергетика и теплотехника Оренбург 2012 2
 Скачать 1.91 Mb.
|
|
7.2.2 Расчет цепи с параллельным соединением нелинейных элементов При построении эквивалентной ВАХ цепи (рисунок 7.5) исходят из того, что напряжения на НЭ1 и НЭ2 при параллельном соединении равны, а 1 1 2 2 E E - - + + U U + I I U U =E б) 0 a) в) U ВАХ3 ВАХ2 ВАХ1 U U U d f k c m p b a n U U 3i 2i 2 1i 1 i E I I I НЭ1 НЭ3 НЭ2 87 Рисунок 7.5 – Схема электрической цепи с параллельным соединением нелинейных элементов (а, б) и графический анализ этой цепи (в) ток I в неразветвленной части электрической цепи равен сумме токов 1 I и 2 I : 2 1 I I I (7.4) Задавшись значением напряжения i U (отрезок oa ), проводят через точку a прямую, параллельную оси тока и получают точки пересечения с ВАХ-1 (точка b ) и ВАХ-2 (точка c ) и отрезки ab и ac , соответствующие тока i I 1 и i I 2 . Складывая эти отрезки, получают точку d , которая принадлежит эквивалентной ВАХ-3. Аналогично определяются и другие точки ВАХ-3. При известной ЭДС E легко находят ток I непосредственно по ВАХ-3, а токи в НЭ1 и НЭ2 – по ВАХ-1 и ВАХ-2. 1 1 2 2 E E - + + - U I + I I I I= I б) a) в) U d c b a U 1i 1i 1 2i 2i 2 i 1 2 E I I I I I ВАХ3 ВАХ1 ВАХ2 I I I + + I I НЭ1 НЭ3 НЭ2 0 88 7.3 Описание лабораторной установки Элементами исследуемых электрических цепей являются два нелинейных сопротивления НЭ1 и активное сопротивление и диод. В качестве источника энергии используется регулируемый источник постоянного тока напряжением до 30 В. Для измерения токов применяется миллиамперметр с пределом измерения до 100 мА Напряжение на элементах цепи измеряется цифровым мультиметром ВР-11А . 7.4 Рабочее задание 7.4.1 Собрать электрическую цепь в соответствии с рисунком 7.6 для снятия вольтамперных характеристик исследуемых нелинейных элементов. Рисунок 7.6 – Электрическая схема опыта Подключить к зажимам b a НЭ1 и после проверки электрической цепи преподавателем включить питание переключателем П. Плавно регулируя напряжение источника снять 6-7 значений тока и напряжения на НЭ1. Результаты измерений свести в таблицу 7.1. 7.4.3 Провести опыт поп, включив в электрическую цепь взамен НЭ1 последовательное соединение резистора и диода (НЭ2). 7.4.4 Собрать электрическую цепь, содержащую последовательное соединение НЭ1 и НЭ2. После проверки цепи преподавателем включить питание переключателем Пи экспериментально снять эквивалентную П1 + _ РИПТ I U a b V mA 1 89 вольтамперную характеристику неразветвленной электрической цепи. Результаты измерений свести в таблицу 7.1. 7.4.5 Собрать электрическую цепь с параллельно соединенными НЭ1 и НЭ2 и повторить опыт поп Обработка результатов опытов 7.5.1 Рассчитать статические сопротивления нелинейных элементов, разветвленной и неразветвленной электрических цепей поданным опытов для каждой серии измерений. Результаты расчетов свести в таблицу 7.1. Таблица 7. 1 – Результаты измерений и вычислений опытов НЭ1 U , В I , А ст Ом НЭ2 U , В I , А ст Ом Неразветв ленная цепь с НЭ1 и НЭ2 U , В I , А ст Ом Разветвленная цепь с НЭ1 и НЭ2 U , В I , А ст Ом 7.5.2 Используя опытные данные построить в одних координатах графики вольтамперных характеристик НЭ1 и НЭ2, а также эквивалентные вольтамперные характеристики последовательного и параллельного соединения нелинейных элементов. НЭ1 НЭ2 НЭ2 НЭ2 НЭ1 НЭ1 a a a a b b b b 90 U B 0,8 0,6 0,4 0,2 0 10 20 30 40 50 I A U + 7.5.3 Провести анализ графического метода расчета неразветвленной и разветвленной электрических цепей, проверив правильность выполнения законов Кирхгофа в нелинейных цепях 7.6 Контрольные вопросы и задания 1. Что понимают под вольтамперной характеристикой элемента 2. Какие электрические цепи и элементы называются линейными, и какие нелинейными 3. В чем сущность графического метода расчета электрической цепи с нелинейными элементами 4. Как построить вольтамперную характеристику параллельного соединения двух нелинейных элементов 5. Как построить вольтамперную характеристику последовательного соединения двух нелинейных элементов 6. Два одинаковых нелинейных элемента, вольтамперная характеристика которых изображена на графике, соединены параллельно. Определить статическое сопротивление цепи, если напряжение источника равно 20 В. Приведите схему данной цепи. 7. Три лампы с одинаковыми вольтамперными характеристиками соединены по смешанной схеме. Определить напряжение на входе цепи, если ток впервой ветви равен 0,4 А. Вольтамперная характеристика лампы приведена на графике. U B 5 20 25 10 15 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 A I 91 Список использованных источников 1 Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники электрические цепи учеб. для вузов / Л. А. Бессонов.-11-е изд, испр. и доп.-М.: Гардарики, 2006.-701 с. 2 Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле учебник для вузов Л. А Бессонов -М Высш. шк, 2001. - 316 с. 3 Теоретические основы электротехники. Вт. Т. учебник для вузов К. С. Демирчян, Л. Р.Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин - СПб.: Питер, 2003. - 463 с. 4 Зевеке, Г. В. Основы теории цепей учебник для вузов Г. В. Зевеке, ПА. Ионкин, А. В.Нетушил, СВ. Страхов. - М Энергоатомиздат, 1989. - 528 с. 5 Татур, ТА. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях учебное пособие для вузов Т.А.Татур, В.Е.Татур – М Высшая школа, 2001.- 407 с. 6 Огорелков, Б.И. Методические указания к лабораторным работам по разделу Линейные электрические цепи постоянного тока курса Теоретические основы электротехники Б.И.Огорелков, НЮ. Ушакова , НИ. Доброжанова. – Оренбург ОГТУ, 1994. 7 Бравичев, С. Н. Электрические цепи Электронный ресурс : учеб. пособие к лаб. практикуму / С. Н. Бравичев, Г. И. Дегтярев, В. Н. Трубникова; М-во образования и науки Рос. Федерации, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбург. гос. унт. - Оренбург : ГОУ ОГУ. - 2011. |