6. Экспериментальные методы исследования свойств цепей постоянного тока

Исследование свойств цепей постоянного тока можно осуществлять с помощью универсального учебно-исследовательского лабораторного стенда (УИЛС) [6], представленного на рисунке 2.115.

Рисунок 2.115 - Общий вид стенда типа УИЛС

На стендах УИЛС имеются: наборное поле, позволяющее собирать схемы различной сложности, два источника постоянного тока с нерегулируемым напряжением В и регулируемымВ. УИЛС снабжен комплектом резистивных элементов: набором нерегулируемых резистивных элементов различных величин от 50 Ом до 1000 Ом (,, … ,); магазином сопротивлений, позволяющий устанавливать сопротивления от 0 до 1000 Ом с шагом 1 Ом; блоком резистивных сопротивлений с номиналами 100 Ом, 200 Ом, 400 Ом. Совместно со стендом используются комплекты универсальных измерительных приборов, позволяющие измерять величину тока, напряжение и сопротивление.

При исследовании свойств цепей постоянного тока зачастую используется сравнительный метод, основанный на сопоставлении результата расчета и эксперимента. Ранее, при исследовании свойств цепей постоянного тока, различные методы расчета и анализа были иллюстрированы конкретными примерами. В качестве исходных данных некоторых примеров, использовались пассивные и активные элементы стенда УИЛС (пример 2.2, 2.7, 2.11, 2.15, 2.17, 2.18, 2.19, 2.23, 2.28), что позволяет ранее рассчитанные различными методами схемы собрать на экспериментальном стенде и провести сравнительный анализ расчетных данных и эксперимента.

Ниже приведены различные методы экспериментальных исследований свойств цепей постоянного тока.

1. Исследование характеристик активных и пассивных элементов цепей постоянного тока

2.6.1.1. Проверка номиналов пассивных резистивных элементов

Проверку номиналов пассивных резистивных элементов осуществляют с помощью закона Ома. С этой целью используют электрическую схему, приведенную на рисунке 2.116. По показаниям амперметра и вольтметра, используя закон Ома для участка цепи , определяют сопротивления резистивных элементов, которые сравнивают с номиналами.

Рисунок 2.116 – Схема для определения номиналов

пассивных элементов

В таблице 4 приведены результаты проверки номиналов различных резистивных сопротивлений.

Таблица 4 – Номиналы сопротивлений

Эксперимент				Номиналы резистивных сопротивлений, Ом
Напряжение U, B	Ток I, мА	Номиналы сопротивлений, Ом
18,1	358	r01	50,6	51
18,7	257	r02	72,8	75
19	189	r03	100,5	100
19,3	128	r04	150,8	150
19,4	97,6	r05	198,8	200
19,5	65,4	r06	298,2	300
19,6	38,5	r07	509,1	510
19,8	28,1	r08	704,6	700
19,8	24,7	r09	801,6	800
19,71	19,83	r10	994,5	1000

Результаты различных резистивных сопротивлений, определенные экспериментально и номиналы сопротивлений, практически совпадают. Погрешность вычислений номиналов резистивных сопротивлений, соответствует классу точности используемых приборов.