МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧНОЇ ТА ЗАГАЛЬНОЇ ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
/
ЗВІТ
про виконання лабораторної роботи № 1
«ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НА ПІДСТАВІ ТЕОРЕМИ ПРО АКТИВНИЙ ДВОПОЛЮСНИК»
Львів – 2011
МЕТА РОБОТИ
Навчитись визначати параметри лінійних активних двополюсників для побудови їх заступних схем; перевірити положення теореми про активний двополюсник; дослідити процес передачі енергії від активного до пасивного двополюсника; з'ясувати особливості паралельної роботи джерел енергії на спільне навантаження.
СХЕМИ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТІВ
ТАБЛИЦІ ДОСЛІДНИХ ТА РОЗРАХУНКОВИХ ДАНИХ
Вольт-амперні характеристики активних двополюсників
Таблиця 1
Номер
двополюсника
Вимірювальна
величина
Результати вимірювань
НР
Змінне навантаження
КЗ
Перший
двополюсник
U
B
27,2
15,8
17
18,1
19,3
20,5
0
I
A
0
0,123
0,109
0,098
0,085
0,073
0,288
Другий
двополюсник
U
B
14
5,5
6,9
8
9,5
10,4
0
I
A
0
0,092
0,076
0,063
0,047
0,037
0,151
Продовдення таблиці 1
Номер
двополюсника
Обчислювана
величина
Результати обчислень
НР
Змінне навантаження
КЗ
Перший
двополюсник
Р
Вт
0
1,9434
1,853
1,7738
1,6405
1,4965
0
Другий
двополюсник
Р
Вт
0
0,506
0,5244
0,504
0,4465
0,3848
0
Параметри заступних схем двополюсників за результатами дослідів:
1. Перший двополюсник: Eг1 = 27,2 В, Rг1 = 94,4 Ом,
J г1 = 0,288 А, G г1 =0,0106 См.
2. Другий двополюсник: : Eг2 = 14 В, Rг2 = 92,7 Ом,
J г2 = 0,151 А, G г2 = 0,0108 См.
Найбільше значення потужності двополюсника за результатами дослідів:
1. Перший двополюсник: Р1max = 1,9434 Вт при R3 = 129,96 Ом.
2. Другий двополюсник: Р2max = 0,5244 Вт при R3 = 90,789 Ом.
Найбільше значення потужності двополюсника, обчислене за його параметрами:
1. Перший двополюсник: Р1max = 1,9174 Вт при R3 = 127,828 Ом.
2. Другий двополюсник: Р2max = 0,5285 Вт при R3 = 91,499 Ом.
Таблиця 2
Режим
роботи
Результати вимірювань
Результати обчислень
U
I1
I2
I3
R3
P1
P2
P3
В
А
А
А
Ом
Вт
Вт
Вт
неробочий
20,3
0,072
-0,073
0
281,944
1,4616
1,4819
0
Змінне
Наванта-
ження
10,9
0,174
-0,036
0,21
62,644
1,8966
0,3924
2,289
14,2
0,138
-0,008
0,135
102,899
1,9596
0,1136
1,917
15,4
0,125
-0,0016
0,109
123,2
1,925
0,02464
1,6786
16,5
0,144
-0,028
0,086
114,58
2,376
0,462
1,419
17,6
0,102
-0,041
0,063
172,549
1,7952
0,7216
1,1088
Кор. Зам.
0
0,288
0,151
0,432
0
0
0
Продовження таблиці 2
Режим
роботи
Результати обчислень
ІЗ
РЕ1
РЕ2
Рдж
А
Вт
Вт
Вт
неробочий
0
0
0
0
Змінне
Наванта-
ження
0,21
19,824
19,467
39,291
0,135
12,744
12,5145
25,2585
0,109
10,2896
10,1043
20,3939
0,086
8,1184
7,9722
16,0906
0,063
5,9472
5,8401
11,7873
Кор. Зам.
0,432
40,7808
40,0464
80,8272
Параметри заступних схем активного двополюсника за результатами дослідів неробочого режиму та короткого замикання:
ЕГ = 20,3 В, RГ = 46,65 Ом. JГ = 0,432 A, GГ = 0,021 См.
Параметри заступних схем активного двополюсника, обчислені за параметрами паралельно сполучених складових двополюсників:
ЕГ = 20,54 В, RГ = 46,77 Ом. JГ = 0,439 A, GГ = 0,0214 См.
Найбільше значення потужності активного двополюсника за результами дослідів:
Рmax = 2,2 Вт при Rг = 46,65 Ом.
Найбільше значення потужності активного двополюсника, обчислене за його параметрами:
Рmax = 2,25 Вт при Rг = 46,77 Ом.
ОБРОБЛЕННЯ ДОСЛІДНИХ ДАНИХ
За даними дослідів нарисувати ВАХ активних двополюсників і впевнитися у їх лінійності. Обчислити параметри заступних схем двополюсників.
Eг дорівнює напрузі неробочого режиму.
J г дорівнює струму короткого замикання.
Rг = Uнр, / Ікз .
Gг = 1 / Rг
2. За даними дослідів п.п. 2.3, 2.5 обчислити потужності двополюсників у досліджуваних режимах і побудувати графіки їх залежності від струму. Результати обчислень записати в табл. 1. Графічно визначити найбільші потужності активних двополюсників, а також опори навантаження у цьому режимі й упевнитися в правильності даних дослідів, порівнюючи їх зі значеннями, обчисленими за параметрами двополюсників.
P = UI=I2R=U2/R
3. За даними дослідів неробочого режиму та короткого замикання активного Двополюсника (п.п. 2.7, 2.8) визначити параметри еквівалентного генератора при представленні його джерелами е.р. с і струму. Обчислити ті ж параметри еквівалентного генератора за параметрами паралельно сполучених складових двополюсників і порівняти їх із одержаними за даними п.п. 2.7, 2.8.
Ег= (Ег1 * Ег2) /( Ег2 + Ег1)
Rг = (R г1 * R г2) / (R г1 + R г2)
Jг = J г1 + J г2.
Gг = G г1 + G г2
5.4. Використовуючи дані дослідів п.п. 2.7-2.9, а також параметри складових двополюсників, визначені за даними п.п. 2.5, 2.7, обчислити величини вказані в табл. 2.
I = Eг / (Rг + R) = Uнр, / (Rг + R) ,
I = Rг * Ікз / (Rг + R) = Rг * Jг / (Rг + R)
P = EI – Rг I2
I = E1/R1 + E2/R2
5.5. Побудувати залежності струму І3 від опору R3 за даними
Висновок: на лабораторній роботі я навчився визначати параметри лінійних активних двополюсників для побудови їх заступних схем; перевірив положення теореми про активний двополюсник; дослідив процес передачі енергії від активного до пасивного двополюсника; з'ясував особливості паралельної роботи джерел енергії на спільне навантаження.