2020-10-10
241
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗИСТИВНЫХ ЦЕПЕЙ
Цель работы: исследование характеристик резистивных делителей напряжения и мостовых схем.
Рабочее задание
1 Предварительный расчет
1.1 Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 2.1, а, вычислить значения выходного напряжения U 2 и коэффициента передачи по напряжению Ku при R п = (0,2; 0,4; 0,9; 1;2; 5; 10) R 1. Полученные значения R п округлить до целого десятка и занести в таблицу 2.1. По этим значениям R п определить отношение 
и занести в таблицу 2.1. Значения входного напряжения U 1 и сопротивления R 1 задаются преподавателем. При вычислении U 2 и Ku пользуйтесь методическими указаниями.
1.2 Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 2.1, б, вычислить пределы изменения выходного напряжения 
и коэффициента передачи по напряжению 
при изменении 
в тех же пределах, что и в 1.1 при тех же значениях 
и 
. Значение сопротивления резистора R н равно сопротивлению резистора 
. Вычисленные значения 
и занести в таблицу 2.2.
1.3 Для мостовой электрической цепи (рисунок 2.1, в) вычислить значение сопротивления R п, при котором мост будет находиться в равновесии, и выходное напряжение U 2 = 0. Обозначим это сопротивление как R пр. Значения R 1, R 2, R 3 и U 1 задаются преподавателем. Вычислить значения сопротивления резистора R п в пределах R п = (0,4; 0,6; 0,8; 0,9; 1;1, 1; 1,2; 1,4; 1,6) R пр, округлить их до целых десятков и занести в таблицу 2.3.
|
|
|
Рисунок 2.1
Таблица 2.1
| U 1, В | R п, Ом | | I, мА | U 2, В | Ku | ||
| расчет | эксперимент | расчет | эксперимент | ||||
Таблица 2.2
| U 1, В | R п, Ом | | I, мА | U 2, В | Ku | ||
| расчет | эксперимент | расчет | эксперимент | ||||
Таблица 2.3
| U 1, В | R п, Ом | 
| U 2, В | I, мА |
2 Экспериментальная часть
2.1 Собрать электрическую цепь (см. рисунок 2.1) по схеме, представленной на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2
2.2 Используя в качестве исследуемой цепь, схема которой изображена на рисунке 2.1, а, измерить выходное напряжение U 2 и ток I при всех значениях R п, вычисленных при выполнении 1.1. Полученные результаты эксперимента занести в таблицу 2.1.
2.3 Подключить параллельно R п резистор сопротивлением R н (см. рисунок 2.1, б). Изменяя R п в пределах, полученных в результате расчета в 1.1, измерить выходное напряжение и ток I. Полученные значения занести в таблицу 2.2.
2.4 Собрать цепь резистивного моста, схема которого представлена на рисунке 2.1, в.
2.5 Устанавливая значения сопротивления резистора 
в пределах, полученных в результате расчета в 1.3, измерить выходное напряжение 
и ток I при заданном входном напряжении 
. Полученные значения занести в таблицу 2.3.
|
|
|
П р и м е ч а н и е ‑ Учитывая изменение фазы выходного напряжения при переходе сопротивления резистора через значение 
, значения при > 
следует записать со знаком минус.
3 Обработка экспериментальных данных
3.1 По экспериментальным данным таблиц 2.1 и 2.2 вычислить значения коэффициента передачи по напряжению при различных значениях 
. В одной координатной системе построить графики зависимостей 
и 
при R н =¥ и R н ¹ ¥, сравнить полученные кривые. Проанализировать «поведение» кривых и сделать выводы.
3.2 По данным таблицы 2.1 для различных значений R п и вычислить значения мощности источника P и, мощности приемника P п, выделяемой в резисторе R п, и КПД h.
Полученные значения занести в таблицу 2.4, по данным которой построить график зависимостей h , P и , P п . На графике отметить отношение , при котором КПД имеет максимальное значение.
Сделать выводы.
Таблица 2.4
| R п, Ом |
| P и, Вт | P п, Вт | h |
3.3 По данным таблицы 2.3 построить график зависимости выходного напряжения от отношение 
. Обратить внимание на значение , при котором выходное напряжение мостовой цепи равно нулю. Объяснить физическую сущность этого явления и сделать выводы.
3.4 Составить отчет.
