Вплив навантаження на основні характеристики передачі енергії джерелом постійного струму (стр. 2 из 2)
/4.11/Залежність /4.11/ є лінійною і її будують за двома точками:
- при
згідно /4.11/ 
(точка А на рис. 3.4,б);- при
(точка В на рис. 4.4, б).З’єднавши ці точки, одержимо залежність
. Точка перетину прямої АВ з вольтамперною характеристикою 
визначає струм у колі 
і спади напруг 
і 
.Розглянутий метод розрахунку нелінійного кола не є єдиним. Цей же розрахунок можна було б здійснити, склавши вольтамперні характеристики лінійного і нелінійного елементів. В результаті одержали б вольтамперну характеристику нелінійного кола, з якої за напругою живлення визначили би графічно струм і спади напруг. Але побудувати вольтамперну характеристику кола більш складно, ніж лінійну залежність
.Якщо в послідовному колі є лінійний і декілька нелінійних елементів, то склавши вольтамперні характеристики нелінійних елементів, отримують еквівалентну вольтамперну характеристику нелінійної частини кола
. За відомими і напругою Uрозраховують розглянутим графічним методом струм і спади напруг, бо 
.При паралельному з’єднанні лінійного і нелінійного елементів струм в лінійному елементі вираховують за законом Ома, а в нелінійному - за вольтамперною характеристикою. Струм в нерозгалуженій частині кола буде дорівнювати сумі цих струмів.
Розглянуті методи придатні і для розрахунків нелінійних кіл зі змішаним з’єднанням елементів.
4.3 Програма роботи
1. Провести вимірювання напруги і струму при зміні навантаження
в межах 
...0.2. За даними вимірювань і обчислень побудувати на одному графіку залежності Е, U,
, 
, 
, 
і 
.3. Зняти вольтамперну характеристику нелінійного елемента і побудувати графік
.4. Визначити струм у нелінійному колі і спади напруг на лінійному і нелінійному елементах.
4.4 Опис лабораторної установки
Для виконання лабораторної роботи використовується обладнання і вимірювальні прилади лабораторного стенда УИЛС. На набірному полі стенда скласти електричне коло, схема якого наведена на рис. 4.5.
Рис.4.5
Напругу на вході кола, яка приймається рівною е.р.с. Е, беруть від джерела живлення на стенді. Її величину за вказівкою викладача виставляють в межах 10...20 В повертанням ручки “Напряжение”. Опір r, що моделює внутрішній опір генератора, слід взяти рівним 51 Ом або 75 Ом. В якості опору навантаження
використовують магазин опорів, що розташований у верхній правій частині стенда. Приладами PViPA є цифрові прилади із комплекту стенда.4.5 Порядок виконання роботи
1. Для дослідження впливу навантаження на режими роботи електричного кола необхідно:
– зібрати електричне коло згідно зі схемою рис.4.5;
– розімкнути перемичку П1 і виставити напругу, задану викладачем. Під час дослідів необхідно стежити, щоби напруга живлення не змінювалась;
– записати покази приладів для режиму холостого ходу в табл.1;
– створити режим короткого замикання, поставивши перемички П1 і П2, і записати покази приладів;
– знявши перемичку П2, під’єднати до джерела опір навантаження
;– змінюючи дискретно за допомогою ручки величину опору
, записати до табл.1 покази вольтметра для струмів 0,2; 0,4; 0,5; 0,6 і 0,8 
. При цьому поточніше виявити режим узгодженого навантаження;2. Виконати обчислення величин, вказаних в правій частині табл.1, і на одному графіку побудувати залежностіE, U, DU,P1, P2, DP іh = f (I).
Таблиця 1
| № з/п | Режим роботи | Вимірювання | Обчислення | ||||||||
| Е,В | І,А | U,B | r,Ом | Rн,Ом | DU,В | P1,Вт | P2,Вт | DP,Вт | h,% | ||
| 1. | Хол.хід | | |||||||||
| 2. | |||||||||||
| 3. | |||||||||||
| 4. | Узг.навант. | ||||||||||
| 5. | |||||||||||
| 6. | |||||||||||
| 7. | КЗ | 0 | |||||||||
3. Для зняття вольтамперної характеристики нелінійного елемента (діода), опір
в схемі рис.4.5 замінити діодом, опір r збільшити до величини, яка буде відповідати номінальному струму діода при U = 20 В. Змінюючи напругу в межах 0...20 В, зняти 5-6 точок характеристики при прямому увімкненні діода. Після зняти також 5-6 точок характеристики при зворотному включенні діода. Результати вимірювань занести в табл.2. За даними вимірювань і обчислень побудувати на одному графіку залежності і 
.Таблиця 2
| UНЕ, B |
| І,mA |
| Rст, Ом |
4. Щоби виконати розрахунок нелінійного електричного кола графічним методом, треба на графіку вольтамперної характеристики діода побудувати залежність
для U= 10 В і визначити струм і падіння напруг на лінійному і нелінійному елементах. Результати порівняти з експериментальними даними.4.6 Контрольні запитання
1. Поясніть особливості роботи електричного кола у випадках:
а) холостого ходу;
б) короткого замикання;
в) узгодженого навантаження.
2. В якому режимі і чому к.к.д. має максимальне значення?
3. Що можна сказати про доцільність роботи в режимі узгодженого навантаження?
4. Дайте пояснення графіків, побудованих на основі результатів вимірювань і обчислень.
5. При якому струмі перетинаються графіки
і 
?6. Чому системи енергопостачання працюють в режимі, близькому до режиму холостого ходу?
7. Чому буде дорівнювати к.к.д., якщо
?8. Яке коло називається нелінійним?
9. Якими методами розраховують нелінійні електричні кола?
10. Як розраховують електричні кола, до складу яких входять лінійний і декілька нелінійних елементів, з’єднаних послідовно?