Основні теоретичні положення - раздел Образование, Дослідити електричний стан лінійного розгалуженого кола при різних режимах Елементи Електричних Кіл, Електричний Опір Яких Істотно Залежить Від Струму А...
Елементи електричних кіл, електричний опір яких істотно залежить від струму або напруги на їх затискачах, називають нелінійними, а електричні кола, що містять хоч один такий елемент – нелінійними електричними колами. Струм в нелінійних колах не є прямо пропорційним до прикладеної напруги, а тому розрахунок їх значно складніший від розрахунку лінійних кіл.
Нелінійні елементи бувають некеровані й керовані. Перші – двополюсники, до яких відносять напівпровідникові резистори і діоди, а другі - багатополюсники, наприклад, транзистори і тиристори.
Електричні властивості некерованих нелінійних елементів ілюструють ампер-вольтними характеристиками (рис. 2.1, а, б, в) – експериментально одержаними залежностями струму від прикладеної напруги, тобто І(U) у вигляді графіків або відповідних таблиць.
Лінійні елементи – металічні резистори мають незмінний опір, внаслідок чого їх ампер-вольтні характеристики є прямі лінії, які проходять через початок координат (рис. 2.1, а).
Нелінійні елементи мають ампер-вольтні характеристики, які симетричні або несиметричні відносно осей координат (рис. 2.1, б, в).
Зміна напряму напруги на затискачах нелінійного елемента з симетричною ампер-вольтною характеристикою, або симетричного елемента, супроводжується відповідною зміною напряму струму при незмінному його значенні (рис. 2.1, б), внаслідок того, що опір нелінійного елемента при цьому залишається таким самим. До симетричних нелінійних елементів належать напівпровідникові терморезистори, опір яких значно залежить від температури. Їх виготовляють у вигляді термісторів, у яких збільшення температури приводить до значного зменшення опору, і позисторів, у яких збільшення температури супроводжується істотним збільшенням опору.
Рис. 2.1. Ампер-вольтні характеристики елементів:
а - лінійних; б - нелінійних симетричних; в - нелінійних несиметричних.
Зміна напряму напруги на затискачах нелінійного елемента з несиметричною ампер-вольтною характеристикою, або несиметричного елемента, супроводжується відповідною зміною напряму струму, але в прямому напрямі струм значний, а у зворотному – дуже малий (рис. 2.1, в). До таких елементів належать напівпровідникові діоди і стабілітрони, які мають практично односторонню провідність.
Якщо лінійні елементи характеризують єдиним параметром – опором R, для характеристики нелінійних елементів використовують два параметри: статичний опір Rст, який визначають так:
,
і диференціальний опір Rдиф, який можна знайти за формулою:
.
Статичний опір характеризує властивості нелінійного елемента в режимі сталого струму, а диференціальний – при малих відхиленнях струму від усталеного значення.
Нелінійні елементи характеризують також безрозмірним параметром – відносним опором
.
Відносний опір КR для лінійних елементів дорівнює одиниці, а для нелінійних елементів він відрізняється від неї, причому чим більша ця різниця, тим більше проявляється нелінійність в електричному колі.
Графіки залежностей Rст(U), Rст(І) називають відповідно ом-вольтними і ом-амперними характеристиками нелінійних елементів.
Розрахунок нелінійних електричних кіл постійного струму виконують звичайно графічним методом на підставі законів Кірхгофа.
Так, струм І в нерозгалуженому колі з двома послідовно з’єднаними нелінійними резисторами R1 і R2 з ампер-вольтними характеристиками I(U1) і I(U2), яке живиться від джерела електричної енергії з постійною напругою U (рис. 2.2, а), знаходять за допомогою ампер-вольтної характеристики всього кола I(U), де U=U1+U2. Абсциси точок останньої характеристики знаходять, додаючи абсциси відповідних точок I(U1) i I(U2) з рівними ординатами (рис. 2.2, б).
Рис. 2.2. Схеми і ампер-вольтні характеристики нелінійних об’єктів:
а – схема послідовного з’єднання нелінійних резисторів; б – ампер-вольтні характеристики окремих елементів і послідовного кола; в – схема паралельного з’єднання нелінійних резисторів; г – ампер-вольтні характеристики окремих елементів і паралельного кола.
Щоб визначити струм І в колі, треба на осі абсцис відкласти в прийнятому масштабі напругу U, прикладену до затискачів нерозгалуженого кола, і через знайдену точку А¢3 провести лінію А¢3А паралельно осі ординат. Тоді відрізок А¢3А у прийнятому масштабі визначатиме струм І у колі. Якщо через точку А провести лінію АА¢¢ паралельно осі абсцис, то відрізки А¢¢А1 і А¢¢А2 у відповідному масштабі визначатимуть напруги U1 i U2 на затискачах послідовно з’єднаних нелінійних резисторів R1 і R2.
Приведений метод розрахунку нерозгалуженого кола придатний і для того випадку, коли один або два із заданих елементів лінійні, для яких ампер-вольтні характеристики є прямі лінії.
Розрахунок розгалуженого електричного кола з двома паралельно з’єднаними нелінійними резисторами R1 і R2 з ампер-вольтними характеристиками I1(U) і I2(U), яке живиться від джерела електричної енергії з постійною напругою U (рис. 2.2, в), зводиться до побудови ампер-вольтної характеристики всього кола I(U), де I=I1+I2. Ординати точок останньої характеристики знаходять, додаючи ординати відповідних точок характеристик I1(U) і I2(U), що мають рівні абсциси (рис. 2.2, г).
Щоб знайти струми І1 і І2, І, треба на осі абсцис відкласти в прийнятому масштабі напругу U, яка діє між затискачами розгалуженого кола, і через знайдену точку А¢ провести лінію А¢А паралельно осі ординат. Тоді відрізок А¢А у прийнятому масштабі визначатиме струм І, а відрізки A¢A1 і A¢A2 – відповідно струми І1 і І2 окремих віток.
РОБОТА... Лінійне розгалужене електричне коло постійного... Мета роботи...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Основні теоретичні положення
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Опис експериментальної установки
Дослідження лінійного розгалуженого кола постійного струму виконують на експериментальній установці (рис. 1.3) з двома джерелами електричної енергії - акумуляторними батареями GB1, GB
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати в протокол випробування їх технічні характеристики.
2. Розімкнути однополюсні вимикачі SA1
Запитання для самоперевірки
1. Яким чином розраховують лінійні розгалужені електричні кола?
2. Що фізично означає перший закон Кірхгофа?
3. Які знаки приписують струмам, що спрямовані до вузлів електричного
Опис експериментальної установки
Дослідження властивостей елементів електричних кіл постійного струму виконують на експериментальній установці (рис. 2.3, а, б), яка дає можливості одержати характеристики лінійного р
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати в протокол випробовування їх технічні характеристики.
2. Приєднати до мережі постійної напруги ч
Опрацювання результатів дослідів
1. Розрахувати для всіх дослідів опори лінійного резистора Rл, нелінійного резистора Rн і напівпровідникового діода RVD.
Результати р
Запитання для самоперевірки
1. Які елементи електричного кола є нелінійні?
2. Які властивості мають термістори і позистори?
3. Які характеристики відображають властивості елементів електричного кола?
Основні теоретичні положення
Нерозгалужене електричне коло синусоїдного струму з послідовно з’єднаними резистивним, індуктивним і ємнісним елемент
Опис експериментальної установки
Дослідження лінійного нерозгалуженого електричного кола синусоїдного струму виконують на експериментальній установці (рис. 3.4) з послідовно з’єднаних резистора з активним опором R, індуктив
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики
Опрацювання результатів дослідів
1. Накреслити в масштабі векторні діаграми напруг і струму за допомогою циркуля методом засічок для всіх дослідів.
2. Користуючись векторними діаграмами напруг і струму і відповідними форм
Запитання для самоперевірки
1. Від чого залежить зсув фаз між напругою і струмом?
2. Що називають індуктивним і ємнісним опорами?
3. Як впливає зміна частоти прикладеної синусоїдної напруги на реактивний опі
Основні теоретичні положення
У лінійному розгалуженому електричному колі синусоїдного струму (рис. 4.1) всі приймачі перебувають під однаковою напр
Опис експериментальної установки
Дослідження розгалуженого електричного кола синусоїдного струму виконують на експериментальній установці (рис. 4.7) з паралельно з’єднаних індуктивної котушки ZК, яка має значний
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики в протокол випробування.
Рис. 4.7. Схема експерименталь
Опрацювання результатів досліду
1. Розрахувати для всіх дослідів коефіцієнт потужності установки cos j, повні опори – всього кола Z і індуктивної котушки ZK, ємнісний опір конденсаторної батареї Z
Запитання для самоперевірки
1. Як виміряти повний опір вітки електричного кола синусоїдного струму?
2. Від яких величин залежить знак реактивного опору вітки електричного кола?
3. Як розрахувати діючий струм
Основні теоретичні положення
Від трифазного синхронного генератора GS найчастіше відходить чотирипровідна мережа з трьома лінійними проводам
Опис експериментальної установки
Дослідження трифазного електричного кола при з'єднані приймачів зіркою виконують на експериментальній установці (рис. 5.8) з трьох лампових реостатів EL1, EL2, EL3 з вимикачами
Проведення дослідів
1. Ознайомиться з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики в протокол випробування.
2. Ввімкнути триполюсний автоматичний вимикач
Опрацювання результатів дослідів
1. Знайти відношення середньоарифметичних значень лінійних напруг до фазних для випадків симетричного навантаження фаз і порівняти його з теоретичним значенням цієї величини.
2. Обчислити
Запитання для самоперевірки
1. Як називають і маркірують проводи, що відходять від трифазного синхронного генератора?
2. Яке є співвідношення між діючими лінійними і фазними напругами трифазної чотирипровідної мережі
Основні теоретичні положення
Три миттєві синусоїдні напруги, що діють між лінійними проводами А, В, С трифазної трипроводної мережі
UA = Umsinwt; UB
Опис експериментальної установки
Дослідження трифазного електричного кола при з'єднанні приймачів трикутником виконують на експериментальній установці (рис. 6.5)
Проведення дослідів
1. Ознайомитися з приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати їх технічні характеристики в протокол випробування.
2. Приєднати фазопокажчик до затискачів трифа
Опрацювання результатів дослідів
1. Знайти відношення середньоарифметичних значень лінійних струмів до фазних для симетричного навантаження фаз і порівняти його з теоретичним значенням цієї величини.
2. Побудувати в масшт
Запитання для самоперевірки
1. Яку трифазну систему напруг називають симетричною?
2. За якою ознакою можна робити висновок про послідовність слідування фаз трьох синусоїдних напруг, що утворюють трифазну систему?
Основні теоретичні положення
Теоретичні дослідження перехідних процесів в лінійних нерозгалужених електричних колах з одним і двома неоднорідними електричними нагромаджувачами енергії проводять на підставі аналізу розв’язку си
Опис експериментальної установки
Дослідження перехідних процесів у лінійних нерозгалужених електричних колах виконують на експериментальній установці (рис. 7.4) з двох змінних градуйованих резисторів з опорами R,
Проведення дослідів
1. Ознайомитися приладами, апаратами і обладнанням експериментальної установки, записати в протокол дослідження їх технічні характеристики.
2. Скласти послідовну частину електричного кола,
Опрацювання результатів досліду
1. Обчислити сталі часу t1, t2 електричних кіл з одним електричним нагромаджувачем енергії за параметрами окремих елементів, що входять до кола, і порівняти їх з аналогічними
Запитання для самоперевірки
1. Якими способами можна дослідити характер перехідних процесів в електричних колах?
2. Від яких параметрів залежить стала часу електричного кола з одним електричним нагромаджувачем енергі
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов