МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» Інститут ІКНІ Кафедра автоматизовані системи управління Лабораторна роботи №1(001) З дисципліни “Електротехніка та електроніка” Тема: «ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НА ПІДСТАВІ ТЕОРЕМИ ПРО АКТИВНИЙ ДВОПОЛЮСНИК» Лабораторна робота № 001 ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НА ПІДСТАВІ ТЕОРЕМИ ПРО АКТИВНИЙ ДВОПОЛЮСНИК Мета роботи: експериментально визначити параметри лінійних активних двополюсників для побудови заступних схем; перевірити положення теореми про активний двополюсник; дослідити передачу енергії від активного до пасивного двополюсника; з’ясувати особливості паралельної роботи джерел енергії на спільне навантаження. ФІЗИЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ 1.1. План виконання 1.1.1. Ознайомитись з лабораторним стендом. 1.1.2. Скласти електричне коло за схемою, зображеною на рис. 1. 1.1.3. Увімкнути перше джерело постійної напруги E1 (24 В чи 12 В). 1.1.4. Змінюючи опір навантаження R3 від нескінченності (неробочий режим з розімкнутим навантаженням) до нуля (режим короткого замикання), зняти покази приладів для побудови зовнішньої характеристики першого активного двополюсника (E1, R1). Рекомендується встановлювати позицію регулятора опору R3 так, щоби напруга на ньому змінювалася більш-менш з однаковим кроком. Результати вимірювань занести в табл. 1. двополюсник + A – I' U'    V           R1 + R3         Активний E1 –                 Рис. 1. Схема електричного кола для зняття зовнішньої характеристики активного двополюсника 1.1.5. У коло, зображене на рис. 1, замість першого джерела E1 та R1 увімкнути друге джерело електричної енергії E2 з іншим ЕРС та R2. 1.1.6. Для другого активного двополюсника (E2, R2) повторити досліди згідно з п. 1.1.4. Результати вимірювань занести в табл. 1.        Таблиця 1  Номер Вимірювана  Результати вимірювань  двополюсника величина НР  Змінне навантаження  КЗ  Перший U' В 26,2 19,4 15,5 11,6 7,7 3,8 0              I' А            0 0,080 0,129 0,177 0,228 0,274 0,323             Другий U" В 13,6 10,3 8,3 6,3 4,2 2,1 0              I" А            0 0,043 0,069 0,095 0,122 0,150 0,176              1 Продовження табл. 1 Номер Обчислювана  Результати обчислень   двополюсника величина НР  Змінне навантаження КЗ  Перший R3 Ом - 242,5 120,2 65,5 33,8 13,9 0              P' Вт            0 1,55 2 2,05 1,76 1,04 0             Другий R3 Ом - 239,5 120,3 66,3 34,4 14 0              P" Вт            0 0,44 0,57 0,6 0,51 0,315 0                         Формули для обрахунків: R3 = U/I P` = U*I 1.1.7. Скласти електричне коло за схемою, зображеною на рис. 2. Змінюючи опір навантаження R3 так, як вказано в п. 1.1.4 від нескінченності до нуля, зняти покази приладів для побудови зовнішньої характеристики активного двополюсника, складеного з двох паралельно злучених джерел електричної енергії. Результати вимірювань занести в табл. 2. – + A3 –    двополюсник  –  V I3 U   A1 A2                       + +       I1 I2  + R3           Активний R1 R2  –                     E1 E2       Рис. 2. Схема електричного кола для зняття зовнішньої характеристики активного двополюсника, одержаного з двох паралельно злучених джерел         Таблиця 2  Вимірювана  Результати вимірювань    величина НР  Змінне навантаження  КЗ  U В 19,6 16,9 13,4 10,2  6,8 3,4  0              I1 А 0,081 0,114 0,158 0,196  0,239 0,282  0,324              I2 А -0,081 -0,045 0,02 0,043  0,089 0,135  0,178              I3 А 0 0,070 0,159 0,238  0,322 0,413  0,495                     Продовження табл. 2  Обчислювана  Результати обчислень    величина НР  Змінне навантаження  КЗ  R3 Ом - 241,4 84,3 42,9  21,1 8,2  0              P3 Вт 0 1,18 2,13 2,43  2,19 1,4  0               1.1.8. Вимкнути джерела постійної напруги 1.2. Опрацювання дослідних даних фізичного експерименту 1.2.1. За результатами вимірювань, обчислити вказані в табл. 1 і табл. 2 величини та параметри. 1.2.2. За результатами дослідів (табл. 1) обчислити параметри заступних схем першого і другого активного двополюсника. Результати обчислень занести в табл. 3.             Таблиця 3  Перший E1 = 26,2  R1 = 81,1 J1 = 0,323 G1 = 0,012  двополюсник       Другий E2 = 13,6  R2 = 77,3 J2 = 0,176 G2 = 0,013  двополюсник        Використані формули: Е дорівнює напрузі неробочого режиму. J дорівнює струму короткого замикання. R = Uнр/Iкз G = 1/R 1.2.3. За результатами дослідів (табл. 2) обчислити параметри еквівалентного генератора й порівняти їх з значеннями, отриманими з параметрів активних двополюсників E1, R1, E2 і R2. Результати обчислень занести в табл. 4.       За результатами EГ = 19,6 В RГ =39,6 Ом JГ =0,495 GГ =0,025 СМ  дослідів                 За параметрами EГ = 19,7 В RГ = 39,6 Ом JГ = 0,499 GГ =0,025 СМ  двополюсників         Використані формули: Eг = (E1/R1+E2/R2) / (1/R1 + 1/R2) Rг = (R1*R2) / (R1 + R2) Jг = J1 + J2 Gг = 1 / Rг 1.2.4. За результатами дослідів (табл. 2) зробити висновок про роль кожного активного двополюсника щодо постачання енергії в електричному колі. 1.2.5. За результатами дослідів (табл. 1 і табл. 2) нарисувати зовнішні характеристики першого і другого активного двополюсника та еквівалентного генератора.

1.2.6. Побудувати залежності потужностей від струмів P'(I'), P"(I") і P3(I3). Графіки залежності потужності від струму P(I)


1.2.7. Визначити графічно найбільше значення потужності активних двополюсників та еквівалентного генератора, а також опори навантаження у цьому режимі й порівняти їх із значеннями, обчисленими за параметрами двополюсників E1, R1, E2 і R2. Результати обчислень занести в табл. 5. За результатами Дослідів  P1max = 2,12 Вт при R3 = 75,71 Ом P2max = 0,6 Вт при R3 = 66,6 Ом PГmax = 2,45 Вт при R3 = 43,75 Ом  За параметрами першого і другого активного двополюсника  P1max = 2,11 Вт при R3 = 81,1 Ом P2max = 0,59 Вт при R3 = 77,3 Ом PГmax = 2,45 Вт при R3 = 39,58 Ом   Використані формули: Pmax = E2 / 4*R R = P / I2 Rг = (R1*R2) / (R1 + R2) ВИСНОВОК В результаті виконання даної лабораторної роботи я експериментально визначив параметри лінійних активних двополюсників для побудови заступних схем, перевірив положення теореми про активний двополюсник, дослідив передачу енергії від активного до пасивного двополюсника та з’ясував особливості паралельної роботи джерел енергії на спільне навантаження. 8