Лабораторная работа

Тема: Опытная проверка расчёта нелинейных цепей

Цель: Научиться опытным путём рассчитывать нелинейные цепи.

1. Параллельное соединение нелинейных элементов изображено на рисунке 1.

Рисунок 1.-Параллельное соединение нелинейных элементов.

2. Используя ВАХ представленных на рисунке 2. Определить значение тока неразветвлённой части цепи.

3. Результаты расчёта заносим в таблицу 1.

Таблица . - Результаты расчёта.

U (B)

20

40

60

80

100

I_нэ1 (А)

2

3

3,8

4,2

4,4

I_нэ2 (А)

3

5

6,3

7

7,5

I (A)

5

8

10,1

11,2

11,9

При параллельном соединении напряжение на ветвях одинаковое. U₁=U₂=U, ток в неразветвлённой части определяем сложением токов в ветвях на заданной ВАХ рисунка 2.

4. Соединим нелинейные элементы последовательно.

Рис.3 - Последовательное соединение нелинейных элементов.

5. Используя ВАХ, представленную на рисунке 4, определить значение напряжения цепи, как сумму напряжений на отдельных участках.

6. Результаты расчёта заносим в таблицу 2.

Таблица . - Результаты расчёта.

I (А)

1

2

2,6

3

3,1

U_нэ1 (В)

20

80

120

160

180

U_нэ2 (В)

9

30

52

80

100

Σ U (В)

29

110

172

240

280

7. На рисунке 5 представлено смешанное соединение нелинейного и линейного элементов.

Рис.5 – Смешанное соединение элементов.

Чтобы определить ток в неразветвлённой части цепи используем метод «свёртывания».

8. Преобразуем схему параллельного соединения, используя ВАХ на рисунке 6.

9. Результаты расчёта заносим в таблицу 3.

Таблица . - Результаты расчёта.

U (В)

20

40

60

80

100

I₁ (А)

0,8

1,3

1,7

2

2,3

I_нэ2 (А)

1,5

2,3

2,8

3,2

3,5

Σ I (А)

2,3

3,6

4,5

5,2

5,8

10. После выполненного преобразования схема состоит из 2-х последовательно соединённых нелинейных элементов. Перенесём на рисунок 7 полученные значения.

Контрольные вопросы.

1. Нельзя подобрать 2 нелинейных элемента, чтобы их общая ВАХ стала линейной, т.к. общая ВАХ всё равно будет являться нелинейной.

2. Нельзя использовать формулу: P=UI, т.к. для нахождения мощности нелинейных элементов надо знать их сопротивления, которые не являются постоянными величинами, они меняются со временем.

3. Закон Ома: I = E/R+r;

Законы Кирхгофа:

- узловой закон: ΣI = 0;

- контурный закон: ΣE = ΣIR