Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Ордена трудового красного знамени федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
Кафедра
Теория электрических цепей
Лабораторная работа №3
«Исследование на ЭВМ характеристик источников тока»
Выполнил студент
Проверил доц. Микиртичан А.Г.
Москва 2021
Цель работы
С помощью программы Micro-Cap получить внешние характеристики независимого источника тока. Познакомиться с зависимыми источниками.
Задание для самостоятельной подготовки
Изучить основные положения теории цепей об источниках cтр. 16-20, 81-83 [1] и стр. 18-24 [2]. Выполнить предварительный расчёт, письменно ответить на вопросы для самопроверки.
Предварительный расчёт
Рассчитать и построить зависимость тока I от сопротивления нагрузки Rн в цепи независимого источника постоянного тока (рис 1а).
Принять:
J = 7,6 мА – ток источника постоянного тока;
r = 321 Ом – Внутреннее сопротивление источника постоянного тока;
Rн = 0, 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280, 2560, 5500 Ом – сопротивление нагрузки;
I=J/ (1 + Rн/r) = f(Rн) – ток в нагрузке от сопротивления нагрузки Rн.
Данный график занести в соответствующий раздел отчета. Полученные данные записать в таблицу 1.
Для той же цепи рассчитать и построить следующие зависимости:
Uн = IRн = f(Rн) – падения напряжения на нагрузке от сопротивления нагрузки Rн;
Рист = JUн = f(Rн) – мощность источника от сопротивления нагрузки Rн;
Pr = Uн2/r = f(Rн) – мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника от сопротивления нагрузки Rн;
Ƞ = 100%(Рн/Ри) = f(Rн) – коэффициент полезной нагрузки (КПД) цепи от сопротивления нагрузки Rн;
Данные графики занести в соответствующие разделы отчета. Полученные данные записать в таблицу 1.
Таблица 1
По предварительному расчёту |
Получено экспериментально |
|||||||||||
Rн, Ом |
I, мА |
Uн, В |
Рист, мВТ |
Рr, мВТ |
Рн, мВТ |
Ƞ, % |
I, мА |
Uн, В |
Рист, ВТ |
Рr, ВТ |
Рн, ВТ |
Ƞ, % |
0 |
7,6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
7,6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
10 |
7,37 |
0,074 |
0,56 |
0,017 |
0,543 |
96,98 |
7,37 |
0,074 |
0,56 |
0,017 |
0,543 |
96,98 |
20 |
7,15 |
0,143 |
1,087 |
0,064 |
1,024 |
94,13 |
7,15 |
0,143 |
1,087 |
0,064 |
1,024 |
94,13 |
40 |
6,76 |
0,27 |
2,054 |
0,228 |
1,827 |
88,92 |
6,76 |
0,27 |
2,054 |
0,228 |
1,827 |
88,92 |
80 |
6,08 |
0,487 |
3,699 |
0,738 |
2,961 |
80,05 |
6,08 |
0,487 |
3,699 |
0,738 |
2,961 |
80,05 |
160 |
5,07 |
0,812 |
6,167 |
2,052 |
4,116 |
66,74 |
5,07 |
0,812 |
6,167 |
2,052 |
4,116 |
66,74 |
321 |
3,8 |
1,220 |
9,270 |
4,635 |
4,635 |
50,00 |
3,8 |
1,220 |
9,270 |
4,635 |
4,635 |
50,00 |
640 |
2,54 |
1,625 |
12,348 |
8,223 |
4,124 |
33,40 |
2,54 |
1,625 |
12,348 |
8,223 |
4,124 |
33,40 |
1280 |
1,52 |
1,95 |
14,824 |
11,851 |
2,972 |
20,05 |
1,52 |
1,95 |
14,824 |
11,851 |
2,972 |
20,05 |
2560 |
0,85 |
2,168 |
16,475 |
14,639 |
1,836 |
11,14 |
0,85 |
2,168 |
16,475 |
14,639 |
1,836 |
11,14 |
5500 |
0,42 |
2,305 |
17,519 |
16,552 |
0,966 |
5,51 |
0,42 |
2,305 |
17,519 |
16,552 |
0,966 |
5,51 |
Для цепи (рис. 1б) с линейным источником переменного тока управляемым переменным напряжением (ИТУН), рассчитать амплитуду тока Jm, если крутизна управления S = 3 A/B , управляющее напряжение u(t) = 2sin(2πft), f = 2 кГц, для двух значений сопротивлений нагрузки Rн 100 Ом и 200 Ом.
Полученные данные записать в таблицу 2.
Таблица 2
По предварительному расчёту |
ЭВМ |
|||
Rн, Ом |
S, A/B |
Um, B |
Jm, A |
Jm, A |
100 |
3 |
2 |
6 |
6 |
200 |
3 |
2 |
6 |
6 |
200 |
3 |
3 |
9 |
9 |