 |
Описание лабораторной установки
|
|
|
|
В исследуемую электрическую цепь включены два нелинейных элемента – диод D 1, диод D 3 и два линейных элемента- резисторы R 2, R 4 Для снятия вольт-амперных характеристик этих элементов может быть использована одна из схем рисунок 2.4. в зависимости от примерной величины сопротивлений нелинейного элемента и характера зависимости I=f(U). На вход цепи подается регулируемое постоянное напряжение, полученное от сети переменного тока с использованием разделительного трансформатора и регулируемого двухполупериодного выпрямителя. Ток и напряжение измеряются приборами магнитоэлектрической системы (миллиамперметром и вольтметром) или мультиметром. Полярность приборов указана знаками «+» и «-».
Методические указания
1 При выборе схемы включения измерительных приборов, необходимо примерно оценить сопротивление исследуемого элемента. Для этого сделать один-два пробных замера тока и напряжения по схеме (рис. 2.4,а), или (рис.2.4,б).Определить примерно сопротивление
и сравнить его с сопротивлениями измерительных приборов. Если RX<<RV, то следует применять схему (рис. 2.4,а), если же RX>>RV, то схему (рис. 2.4,б).
а) б)
Рисунок 2.5- Схемы подключения измерительных приборов для снятия вольтамперных характеристик нелинейных элементов: а) с малым сопротивлением; б) с большим сопротивлением
2 Снятьвольтамперные характеристики элементов и заполнить табл. 2.1.
При снятии вольтамперных характеристик необходимо следить за тем, чтобы токи и напряжения не превышали предельно допустимых значений, указанных на стенде.
Таблица 2.1 - Данные опытов
| № п.п. | Элементы | № измерения | |||||||
| D1 | I, А | ||||||||
| U, В | |||||||||
| R2 | I, А | ||||||||
| U, В | |||||||||
| D3 | I, А | ||||||||
| U, В | |||||||||
| R4 | I, А | ||||||||
| U, В | |||||||||
| D3+ R4 | I, А | ||||||||
| U, В | |||||||||
| R2+ D3+ R4 | I, А | ||||||||
| U, В | |||||||||
| D1+ R2+ D3+ R4 | I, А | ||||||||
| U, В |
|
|
|
3 Эквивалентную вольтамперную характеристику цепи при смешанном соединении нелинейных элементов можно построить по вольтамперным характеристикам элементов.
4 При последовательном соединении вольт-амперные характеристики суммируются по напряжению (складываются напряжения при одном и том же токе). При параллельном соединении суммируются токи при одном и том же напряжении.
Порядок операций такой же, как при аналитическом определении эквивалентного сопротивления R Э, (сворачивании цепи). Сначала строим зависимость тока в неразветвленной части цепи от напряжения на параллельных ветвях: I=f(UAB).
Для этого произвольно задаемся значением напряжения и, откладываем его на оси абсцисс и восстанавливаем перпендикуляр в этой точке. Этот перпендикуляр пересечет вольтамперные характеристики нелинейных элементов в точках 1 и 2, ординаты которых есть токи I 1 и I 2 при заданном напряжении UAB,ток 
, сложив ординаты точек 1 и 2, получим точку 3, принадлежащую кривой I=f(UAB). Чтобы получить всю кривую, надо построить 7 - 10 точек, задавшись 7 - 10 значениями UAB. Зависимость тока I от напряжения UAB - это результирующая вольтамперная характеристика двух параллельно соединенных нелинейных элементов.
Для построения зависимости тока I от входного напряжения задаемся произвольно током в цепи I, откладываем его на оси ординат и восстанавливаем перпендикуляр в этой точке. Этот перпендикуляр пересечет результирующую вольтамперную характеристику нелинейных элементов в точке 4 и вольтамперную характеристику R в точке 5. Входное напряжение 
,поэтому сложив абсциссы точек 4 и 5 получим точку 6, принадлежащую зависимости I=f(U). Для получения всей кривой надо построить 7 - 10 точек, задавшись произвольно рядом значений тока в цепи I. Зависимость I=f(U) - есть результирующая вольтамперная характеристика всей цепи (рис. 2.6, а и б).
|
|
|
а) б)
Рисунок 2.6- Схема смешанного соединения элементов (а) и пример построения результирующей вольтамперной характеристики всей цепи (б)
|
|
|
