ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
| u 0 |
| u |
| u |
| i |
| i |
| i 0 |
|
|
| Рис. 1.1 |
| а |
| б |
Исследование характеристик реальных источников напряжения
Идеальные источники напряжения и тока имеют ВАХ, изображенные сплошными линиями соответственно на рис. 1.1, а, б. ВАХ реальных источников изображены пунктирными линиями на рис. 1.1, а схемы замещения источников показаны на рис. 1.2, а, б.
Из ВАХ нагруженного реального источника напряжения следует, что при токе i = 0 в режиме холостого хода (ХХ) напряжение u ХХ равно напряжению идеального источника u ХХ = u 0. Внутреннее сопротивление источника напряжения определяется выражением
(1.1)
причём при внутреннем сопротивлении R 0®0ВАХ стремится к характеристике идеального источника. Из ВАХ реального источника тока следует, что при внутреннем сопротивлении R 0®¥его характеристика становится характеристикой идеального источника i = i 0.
| Рис. 1.2 |
| u 0 |
| + R 0 –- |
| i н |
| R н |
| + u н – |
| i 0 |
| R 0 |
| R н |
| + u н – |
| i=i н |
| а |
| б |
Проведите исследование свойств источника постоянного напряжения. Для этого:
· включите установку,
· кнопкой «ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА» выберите схему №1,
· подключите генератор постоянного напряжения =(+),
· средней кнопкой под дисплеем установите режим измерений в лабораторной работе №1,
· кнопкой ►► выберете п.1.1 на дисплее,
· кнопку S 1 поставьте в положение 1, тогда I = 0 и ручкой “УРОВЕНЬ” установите напряжение холостого хода источника U 0= 4 В,
· кнопку S 1 поставьте в положение 2 и занесите в табл. 1.1 величины пяти токов и напряжений для различных сопротивлений.
Таблица 1.1
| R н, кОм | |||||
| u н, В | 3,84 | 3,8 | 3,74 | 3,6 | 3,3 |
| i н, мА | 6,1 | 8,0 | 11,7 | 20,1 |
Постройте ВАХ источника напряжения и определите величину его внутреннего сопротивления R 0 по формуле (1.1).
ВАХ источника напряжения.
Внутреннее сопротивление источника напряжения:
Вывод: у реального источника напряжения с возрастанием тока падает напряжение, что объясняется внутренним сопротивлением источника напряжения.
Подключите источник синусоидального напряжения и повторите измерения предыдущего пункта (выберете п.1.2 на дисплее).
Таблица 1.12
| R н, кОм | |||||
| u н, В | 3,85 | 3,82 | 3,75 | 3,62 | 3,32 |
| i н, мА | 4,5 | 5,2 | 6,8 | 10,2 | 17,5 |
ВАХ источника напряжения при синусоидальном напряжении.
Вывод: при синусоидальном напряжении внутреннее сопротивление незначительно увеличивается.
Исследование характеристик резистивных элементов
| u |
| u |
| i |
| i |
| а |
| б |
| Рис.1.3 |
У линейного резистора ВАХ (см. рис. 1.3, а) описывается уравнением прямой, проходящей через начало координат: u = R i. ВАХ нелинейного резистора (см. рис. 1.3, б) соответствует нелинейному уравнению u = f (i).
