Опытная проверка расчета нелинейных цепей
Лабораторная работа
Тема: Опытная проверка расчёта нелинейных цепей
Цель: Научиться опытным путём рассчитывать нелинейные цепи.
Параллельное соединение нелинейных элементов изображено на рисунке 1.
Рисунок 1.-Параллельное соединение нелинейных элементов.
Используя ВАХ представленных на рисунке 2. Определить значение тока неразветвлённой части цепи.
Результаты расчёта заносим в таблицу 1.
Таблица 1. - Результаты расчёта.
|
U (B) | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
Iнэ1 (А) | 2 | 3 | 3,8 | 4,2 | 4,4 | |
Iнэ2 (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.
Соединим нелинейные элементы последовательно.
Рис.3 - Последовательное соединение нелинейных элементов.
Используя ВАХ, представленную на рисунке 4, определить значение напряжения цепи, как сумму напряжений на отдельных участках.
Результаты расчёта заносим в таблицу 2.
Таблица 2. - Результаты расчёта.
|
I (А) | 1 | 2 | 2,6 | 3 | 3,1 | |
Uнэ1 (В) | 20 | 80 | 120 | 160 | 180 | |
Uнэ2 (В) | 9 | 30 | 52 | 80 | 100 | |
У U (В) | 29 | 110 | 172 | 240 | 280 | |
|
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».
Преобразуем схему параллельного соединения, используя ВАХ на рисунке 6.
Результаты расчёта заносим в таблицу 3.
Таблица 3. - Результаты расчёта.
|
U (В) | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
I1 (А) | 0,8 | 1,3 | 1,7 | 2 | 2,3 | |
Iнэ2 (А) | 1,5 | 2,3 | 2,8 | 3,2 | 3,5 | |
У I (А) | 2,3 | 3,6 | 4,5 | 5,2 | 5,8 | |
|
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: УI = 0;
- контурный закон: УE = УIR
