Постоянного тока

Цель работы.

Изучить методику измерения тока, напряжения, мощности, а также определения эквивалентного сопротивления пассивного двухполюсника.

1 Объект и средства исследования

Объектом исследования являются линейные пассивные двухполюсники, содержащие резистивные элементы.

1.1. Электрические схемы линейных пассивных двухпо­люсников (R1234) представлены на рис. 1.1а,1.1б, и 1.1в,

Рис.1.1

где "a" - “c”- клеммы трехфазного трансформатора ТР;

VD 1 - VD4 - диоды мостовой схемы полупроводникового выпрямителя;

R - ползунковый реостат, позволяющий изменять напряжение на входе пассивного двухполюсника; V - вольтметр; A – амперметр; W – ваттметр; R1 – R4 – резистивные элементы, входящие в линейный пассивный двухполюсник.

2. Подготовка к работе

2.1. Ознакомиться с методами измерения тока, напряжения и мощности с помощью измерительных приборов непосредственной оценки.

2.2. Ознакомиться:

-со свойствами и методами анализа пассивных линейных двухполюсников в цепях постоянного тока:

- с эквивалентными преобразованиями пассивных элементов линейных электрических цепей;

2.3. Рассчитать эквивалентное сопротивление пассивного двухполюсника для одной из схем и варианта, заданного преподавателем, применяя известные преобразования сопротивлений. Значения сопротивлений (и виды их соединений) резисторов R 1 — R 4 взять из Табл. 1.1 в соответствии с номером варианта. Следует помнить, что преподаватель может предложить виды соединений резисторов, отличающиеся от приведенных на Рис.1.1. В таблице 1.1 резистор, имеющий значение 18 Ом, может быть получен, если параллельно соединить части резистора 75 Ом, имеющие сопротивления 30 и 45 Ом.

Таблица1.1

Номер варианта	Задано
R1 Ом	R2 Ом	R3 Ом	R4 Ом
1 - Рис.1.1б
2 - Рис.1.1б
3 - Рис.1.1в
4 - Рис.1.1в
5 – Рис.1.1г
6 – Рис.1.1г

2.4. Рассчитать максимальное значение напряжения в схе­ме рис. 1.1 для своего варианта. Максимальное значение тока принять равным 1 А.

3. Рабочее задание

3.1. Получить разрешение преподавателя на монтаж схемы.

3.2. Собрать схему пассивного линейного двухполюсника (см. рис. 1.1 а), подключив линейные элементы R1-R4, сопротивления которых приведены в табл. 1.1, согласно заданному варианту.

3.3. Подать напряжение на стенд.

3.4. Изменяя реостатом (начальное положение ползунка – середина реостата; движение ползунка – вниз и вверх – см. рисунок 1.1) значение напряжения на входе электрической цепи, снять показания приборов для десяти значений напряжения (в соответствии с пределами по напряжению вольтметра, рассчитанными при подготовке к работе). Результаты измерений записать в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

№ пп	Измерить	Вычислить
U, B	I, A	P, Вт	Pрасч., Вт	Rэкв, Ом	Rэкв.,по ВАХ, Ом

3.5. Отключить напряжение от стенда.

3.6. Построить графики изменения мощности P (I) и напряжения U (I) от тока.

3.7. Рассчитать по построенной вольтамперной характеристике U (I) эквивалентное сопротивление исследуемого пассивного линейного двухполюсника. Сравнить полученные данные с теоретическим расчетом, выполненным при подготовке к работе. Построить график R_экв (U).

3.8. Рассчитать мощность, потребляемую приемниками. Сравнить Р_расч. с результатами эксперимента. Результаты расчетов в п.п. 3.6. и 3.7. записать в табл. 1.2.

Контрольные вопросы

1. Что такое линейный двухполюсник?

2. Как определяется эквивалентное сопротивление линейного пассивного двухполюсника?

3. Рассчитать цену деления ваттметра, который выполнен двухпредельным по току (2,5 А и 5 А) и многопредельным по напряжению (7,5 В, 15,0 В, 30,0 В), если он имеет полное число делений шкалы, равное 150.

Расчетные формулы:

- обобщенный закон Ома;

- формулы для расчета сопротивлений, соединенных в треугольник;

- формулы для расчета сопротивлений, которые соединены в звезду.

Библиографический список

1. Касаткин А.С. Электротехника. Уч. пособ. для неэлектротехнических специальностей вузов. М.: Академия, 2005, 539 с.

2. Касаткин А.С. Электротехника. Уч. пособ. для неэлектротехнических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 2003, 542 с.

3. Прянишников В. А. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах: Практическое пособие для высших и средних учебных заведений. М.: Корона, 2008, 366 с.