Протокол измерений к лабораторной работе № 16

«Цепь с распределенными параметрами»

Электрическая схема цепи представлена на рис. 1.

 

Рис. 1П

 

Частота f = Гц. Длина линии l = 10 км.

Погонные параметры линии L ₀ = 0,25 мГн/км, С ₀ = 0,09 мкФ/км.

Волновое сопротивление = = Ом. Коэффициент

фазы = = рад/км. Длина волны =

=__ __ км. Четверть волновая линия: λ= 4 l = 40 км; β_λ/4 = 2π/4 l = рад/км;

= = Гц.

Входное напряжение в опыте короткого замыкания: U _BX = В.

Экспериментальные данные представлены в табл. 1П.

 

 

Таблица 1П

x’, км
U хх (х')
Uкз (х')
U нр(х')
U λ/4 (х')

 

Работу выполнил:______________________

Работу проверил: _______________________

 

3. Содержание отчета

1. Нарисовать схему электрической цепи. Перенести данные из протокола.

2. Рассчитать зависимости действующих значений напряжения в линии от координаты х’ для каждого режима.

3. Построить графики расчетных функций напряжения. Сравнить их с данными, полученными экспериментально.

Лабораторная работа № 17

Нелинейная цепь постоянного тока

Целью работы является экспериментальное получение характеристик нелинейных резистивных элементов, расчет нелинейной электрической цепи постоянного тока и экспериментальная проверка результатов расчета.

1. Общие сведения

Нелинейным называется резистивный элемент электрической цепи, сопротивление которого R зависит от напряжения и тока. Нелинейной является электрическая цепь, в которой есть хотя бы один нелинейный элемент.

Зависимость напряжения от тока в резисторе называется его вольт-амперной характеристикой (ВАХ). ВАХ элемента зависит от условий, в которых проводился эксперимент. Если измерения проводились при постоянных токе и напряжении, то характеристика нелинейного элемента называется статической.

Для получения статических характеристик нелинейных элементов необходимо измерить ряд значений постоянного напряжения и постоянного тока в цепи со схемой замещения по рис. 17.1.

Рис. 17.1

Характеристики нелинейных элементов U(I) или I(U) определяют экспериментально и задают в виде таблиц или графиков, что предопределяет широкое использование графических (графоаналитических) методов расчета.

В лабораторной работе исследуется цепь со схемой замещения рис. 17.2. Уравнения Кирхгофа имеют вид:

I ₁= I ₂+ I ₃;

U ₁(I ₁)+ U ₂₃(I ₁)= U (I ₁);

U ₂(I ₂)= U ₃(I ₃)= U ₂₃(I ₁).

Уравнения Кирхгофа решают графически. Участки с токами I ₂ и I ₃ соединены параллельно. Характеристика U₂₃(I₁) при графическом методе решения получается в результате суммирования характеристик н.э.2 и резистивного R при одинаковых значениях напряжения. Участки с напряжениями U₁ и U₂₃ соединены последовательно. Характеристика U(I₁) - сумма характеристик н.э.1 и U ₂₃(I₁) при одинаковых значениях тока.

Содержание работы и порядок выполнения работы

В лабораторной работе используется источник напряжения U =0... 12 В из блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ UZ4 с регулируемым по величине напряжением. Нелинейные элементы электрической цепи выбирают из модуля НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

· Собрать цепь по схеме рис. 1П протокола измерений.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

Запустить информационно-измерительный комплекс DeltaProfi. Для этого:

· Включить компьютер, дождаться окончания загрузки Windows;

· Запустить программу DeltaProfi. Появится окно программы.

· Выбрать работу «Работа №17 Нелинейная цепь постоянного тока Характеристика нелинейного элемента» в меню «Работы» или нажав кнопку «Выбор работы...» На экране появится схема лабораторной работы.

· Запустить программу в работу, нажатием кнопки «Пуск» - или командой главного меню «Управление - Пуск» или горячей клавишей F5.

· Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ и тумблеры SA3 источника МОДУЛЬ ПИТАНИЯ UZ4 0...12 В и Сеть модуля ВВОД- ВЫВОД. Установить напряжение U =0.

· Плавно изменяя регулятором напряжения ток I₁ от нуля до 80 мА с шагом 10 мА жепериментально получить статические характеристики нелинейных элементов н.э.1, н.э.2. Для резистора R измерить напряжение U₂ при токе 50 мА. Все измеренные величины занести в табл. 1П протокола измерений.

· Остановить программу, нажатием кнопки «Стоп».

· Собрать электрическую цепь по схеме рис. 2П.

· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

· Выбрать работу «Работа №17 - Нелинейная цепь постоянного тока - Нелинейная иепь постоянного тока» в меню «Работы» или нажав кнопку «Выбор работы...». На экране появится схема лабораторной работы.

· Установить на входе цепи напряжение U = 10 - 12 В. Измерить токи ветвей, напряжения U ₁ и U ₂₃. Результаты измерений занести в табл. 2П.

· Утвердить протокол измерений у преподавателя.

· Выключить тумблер SA3 источника МОДУЛЬ ПИТАНИЯ UZ4, Сеть модуля ВВОД- ВЫВОД и выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ.

Окончить работу программы DeltaProfi. Для этого:

· Остановить программу, нажатием кнопки «Стоп» или командой главного меню «Управление — Стоп» или горячей клавишей F6.

· Закрыть программу.

Протокол измерений к лабораторной работе № 17

«Нелинейная цепь постоянного тока»

Рис. 1П

Таблица 1П

I, мА
U нэ1, В
U нэ2, В
U R, B

Рис. 3П

Таблица 2П

U, B	U 1, B	U 2, B	I 1, мА	I 2, мА	I 3, мА

Работу выполнил:____________

Работу проверил:____________

Содержание отчета

1. Нарисовать схемы электрических цепей. Перенести данные из протокола.

2. Построить экспериментальные ВАХ элементов.

3. Выполнить графический расчет токов и напряжений. Сравнить результаты графического расчета с экспериментальными данными.

Лабораторная работа № 18