Активный двухполюсник постоянного тока.

Подготовка к работе.

1.

Рисунок 1

Рассмотрим цепь относительно регулируемого резистора как активный двухполюсник. Дифференциальная форма закона Ома. Если проводник неоднороден по своему составу и/или имеет неодинаковое сечение, то для характеристики тока в различных частях проводника используют закон Ома в дифференциальной форме.

Рисунок 2 Общая электротехника Эквивалентные преобразования схем. Параллельное соединение элементов электрических цепей Расчет электрических цепей постоянного тока с одним источником методом подобия или методом пропорциональных величин Нелинейные электрические цепи постоянного тока Переходные процессы в линейных электрических цепях

Рассчитаем Uxx, для этого преобразуем исходную схему:

Рисунок 3

;

;

;

В.

Далее рассчитаем Rвх, для этого перечертим схему, оставив только сопротивления:

Рисунок 4

Суммарное сопротивление для данной схемы можем записать в виде:

 Ом.

Отсюда можем найти Iкз:

 А.

2. Запишем аналитические выражения зависимости , , , :

,

,

Вычислим максимальную мощность:

Вт

 

3.

Рисунок 5

Рассчитаем Uxx, для этого преобразуем исходную схему:

Рисунок 6

,

,

мА;

В.

 

Далее рассчитаем Rвх, для этого перечертим схему, оставив только сопротивления:

Рисунок 7

Суммарное сопротивление для данной схемы можем записать в виде:

 Ом.

Отсюда можем найти Iкз:

 А.

 

Входные сопротивления двухполюсников схем №1 и №5 различаются из-за того, что в схеме 6 одним из источников энергии служит источник тока J, сопротивление которого бесконечно.

Рабочее задание

1.

 

По найденным двум точка строим график зависимости U(I). Далее из графика находим:

 

Uxx=7,8B, Iкз=9,3мА

 

Находим .

 

Полученные значения приближенно сходятся с теоретически рассчитанными.

2. Цена деления шкалы миллиамперметров 0,2  мА/дел.

Цена деления шкалы вольтметра 0,4 В/дел.

Показание миллиамперметра мА3, дел.

27

23,5

21

19

17

16

13

12

Показание миллиамперметра мА1, дел.

1

3

4

5

5.5

6

7

8

Показание вольтметра, дел.

6.5

8

9

10

11

11.5

13

13.5

ImA3, мА

5.4

4.7

4.2

3.8

3.4

3.2

2.6

2.4

ImA1, мА

0.2

0.6

0.8

1

1.1

1.2

1.4

1.6

Uab=UV, В

2.6

3.2

3.6

4

4.4

4.6

5.2

5.4

I3, А

0.00612

0.00542

0.00492

0.00452

0.00412

0.00392

0.00332

0.00312

Р, Вт

15.912

17.344

17.712

18.08

18.128

18.032

17.264

16.848

rн, Ом

424.

590.4

731.

884.9

1067.9

1173.4

1566.2

1730.7

rрег, Ом

400

600

800

1000

1200

1500

2000

2500

4. в).  из графика находим зависимость:  отсюда получаем Iкз=6.7 мА.

 

  г). Из графиков получаем: , при этом , , .

Получили, что значение мощности приближенно сходится с теоретически рассчитанным.

6.

По найденным двум точка строим график зависимости U(I). Далее из графика находим:

Uxx=6,4 B, Iкз=4,1мА


Лабораторные работы по электротехнике и электронике