Лабораторная 2

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра Теории электрических сетей

Лабораторная работа №2

«Исследования на ЭВМ характеристик источника постоянного напряжения»

Оглавление

2.Ход выполнения лабораторной работы 3

3.Вывод 11

4.Ответы на вопросы 11

Список использованных источников 13

1.Задание

Цель лабораторной работы

С помощью программы Micro-Cap получить внешние характеристики источников напряжения. Познакомиться с зависимыми источниками.

2.1 Предварительный расчет

Я рассчитала и построила зависимость тока I от сопротивления нагрузки Rн в цепи, представленной на рисунке 1.

Рисунок 1 – Электрическая цепь

Приняв E= 2.9 В, r= 320 ОМ, а Rн = 0, 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280, 2560 и 8000 ОМ, я рассчитала значения тока в цепи (I), падение напряжения на нагрузке (Uн), мощность источника напряжения (P ист), мощность, выделяемую на внутреннем сопротивлении источника (P r), мощность, выделяемую на нагрузке и КПД цепи в зависимости от значений сопротивления нагрузки Rн. Эти данные указаны в таблице 1, сделанной в программе Microsoft Excel.

Расчет производился с помощью следующих формул:

Таблица 1 – Предварительный расчет

На рисунке 2 представлен график зависимости тока от сопротивления нагрузки R_н.

Рисунок 2 – График зависимости тока от сопротивления нагрузки R_н

При значении напряжения при сопротивлении R_н= r =320 Ом I=4,53мА.

На рисунке 3 представлен график зависимости напряжения от сопротивления нагрузки R_н.

Рисунок 3 – График зависимости напряжения от сопротивления нагрузки R

н

На графике показано значение, к которому асимптотически стремится напряжение – 2,78 В, а также значение напряжения при сопротивлении R_н= r =320 Ом U_н=1,45 В.

На рисунке 4 представлен график зависимости мощности источника от сопротивления нагрузки R_н.

Рисунок 4 – График зависимости мощности источника от сопротивления нагрузки R_н

На графике показано значение, к которому асимптотически стремится мощность – 0,00101 Вт, а также значение мощности при сопротивлении R_н= r =320 Ом P_ист= 0,013 Вт.

На рисунке 5 представлен график зависимости мощности внутреннего сопротивления источника от сопротивления нагрузки R

н.

Рисунок 5 – График зависимости мощности внутреннего сопротивления источника от сопротивления нагрузки R_н

На графике показано значение, к которому асимптотически стремится мощность – 3,89E-05 Вт, а также значение мощности при сопротивлении R_н= r =320 Ом P_r= 0,00657 Вт.

На рисунке 6 представлен график зависимости мощности нагрузки от сопротивления нагрузки R_н.

Рисунок 6 – График зависимости мощности нагрузки от сопротивления нагрузки R

н

На графике показано значение, к которому асимптотически стремится мощность – 0,000972 Вт, а также значение мощности при сопротивлении R_н= r =320 Ом P_н= 0,00657 Вт.

На рисунке 7 представлен график зависимости КПД от сопротивления нагрузки R_н.

Рисунок 7 – График зависимости КПД от сопротивления нагрузки R_н

На графике показано значение, к которому асимптотически стремится КПД – 96,15% , а также значение КПД при сопротивлении R_н= r =320 Ом P_н= 50%.

Данные, упомянутые выше и проверенные экспериментальным путем занесены в таблицу 2, сделанной в программе Microsoft Excel.

Таблица 2 ­– Значения переменных, полученные экспериментальным путем

2.2 Исследование характеристик ИНУТ

Схема с линейным зависимым источником переменного напряжения ИНУТ представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема с линейным зависимым источником переменного напряжения ИНУТ

Посчитаем значение величину амплитуд напряжения U_m, если:

Управляющее сопротивление = 3 Ом

Амплитуда I

m=1.8 А

Частота F = 2кГц

Сопротивление нагрузки R1 = 100 Ом, 200 Ом

U_m= I_m* 

Результаты вычислений и эксперимента представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты вычислений и эксперимента

На рисунке 9 изображена осциллограмма напряжения источника и управляющего тока, где сопротивление нагрузки R1 = 100 Ом

Рисунок 9 – осциллограмма напряжения источника и управляющего тока, где сопротивление нагрузки R1 = 100 Ом

На рисунке 10 изображена осциллограмма напряжения источника и управляющего тока, где сопротивление нагрузки R1 = 200 Ом

Рисунок 10 – осциллограмма напряжения источника и управляющего тока, где сопротивление нагрузки R1 = 200 Ом

Из рисунков 9 и 10 мы можем заметить, что изменение сопротивления нагрузки не влияет на амплитуду тока ИНУТ. На рисунке 11 представлен график зависимости напряжения на нагрузке от времени и управляющего тока при изменении управляющего напряжения U_m = 3В (А=3).

Рисунок 11 – График зависимости напряжения на нагрузке от времени и управляющего тока при изменении управляющего напряжения U_m

= 3В

По рисункам 9 и 11 можно заметить, что амплитуда напряжения ИНУТ увеличилась, следовательно, амплитуда напряжения ИНУТ и амплитуда управляющего напряжения находятся в прямо пропорциональной зависимости.

При выполнении лабораторной работы, я познакомились с принципом работы цепи источника постоянного напряжения и цепи с ИНУТ, произвела необходимые расчёты и построила графики зависимостей. По итогу лабораторной работы можно сказать, что результат предварительного расчета полностью совпадает с результатом машинного.

1)Какой источник называется источником ЭДС? Приведите примеры независимых и зависимых источников.

Ответ: Источник ЭДС (или идеальный источник напряжения) – это активный элемент с двумя зажимами, напряжение на которых не зависит от тока, проходящего через источник. В таком идеальном источнике отсутствуют пассивные элементы, т.е. у источника нету сопротивления индуктивности и ёмкости. В связи отсутствием пассивных элементов при прохождении тока через источник не создается падение напряжения. Упорядоченное перемещение от меньшего потенциала к большему возможно за счёт присущих источнику сторонних сил. Независимые источники — батарея (химические источники тока), сеть в розетке 220В и тд; зависимый источник – ИТУН и ИНУТ.

2) Режимы работы источника ЭДС.

Ответ:

a) Режим холостого хода – это режим, при котором сопротивление приемника стремится к бесконечности.

b) Номинальный режим – это режим, на который рассчитывается источник (т.е. напряжение, ток и мощность его соответствуют тем значениям, на которые он рассчитан заводами-изготовителями)

c) Согласованный режим — это режим, при котором в нагрузку отдается максимальная мощность.

d) Режим короткого замыкания – режим, при котором сопротивление приёмника становится равным нулю.

3) Чему равно падение напряжения на нагрузке 𝑈_н

при 𝑅_н = r?

Ответ: 1,45 В

4) Чему равна мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника 𝑃_𝑟 при 𝑅_𝐻 = r?

Ответ: 0,00657 Вт

5) Чему равен КПД при 𝑅_𝐻 = r?

Ответ: 50%

1. ГОСТ 7.32-2017 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления. — URL: https://files.stroyinf.ru/Index/655/65555.htm (дата обращения 05.09.2021).

2. Фриск В.В., Логвинов В.В. Основы теории цепей, основы схемотехники, радиоприемные устройства. Лабораторный практикум на персональном компьютере. – М.: СОЛОН-ПРЕСС 2008, 609 с.

График — зависимость — сила — ток

Cтраница 1

График зависимости силы тока / от напряжения U называется вольтамперной характеристикой.  [1]

Построить график зависимости силы тока от cos 2 а, где а — угол поворота второго зеркала вокруг оси, совпадающей по направлению с лучом, отраженным от первого зеркала.  [2]

Как изменится график зависимости силы тока / от напряжения U в газовом промежутке ( рис. 226), если ионизатор будет действовать более интенсивно.  [3]

При получении графика зависимости силы тока от частоты такого вида, какой представлен на рисунке 13, можно сделать заключение: в черном ящике включены параллельно резистор, конденсатор и катушка.  [4]

Какой вид имеет график зависимости силы тока от напряжения. Какую зависимость между величинами отражает он.  [5]

На рисунке 315 дан график зависимости силы тока в цепи от напряжения. Определите, чему равна сила тока на участке цепи при напряжении 5; 10; 25 В. Чему равно сопротивление участка цепи.  [6]

На рисунке 316 дан график зависимости силы тока от напряжения для двух параллельно соединенных участков цепи. Определите, чему равна сила тока на каждом участке цепи при напряжении 2 и 6 В. Какой участок цепи имеет большее сопротивление; во сколько раз. Укажите, от чего зависит наклон прямой графика к оси напряжения; к оси токов.  [7]

На рисунке 119, а изображен график зависимости силы тока / в проводнике от напряжения U на его концах. Чему равно сопротивление этого проводника.  [8]

На рисунке 32 — 8 показан график зависимости силы тока от времени в дросселе при подключении к нему источника постоянного тока.  [9]

Теперь можно понять, что представляет собой график зависимости силы тока / от сопротивления R при постоянном напряжении U.  [10]

По данным, занесенным в таблицу, построить график зависимости силы тока от разности температур спаев термопары, откладывая по оси ординат число делений, а по оси абсцисс — соответствующие им разности температур.  [11]

Характеристики фотоэлементов.  [12]

Сила фототока зависит от приложенного к катоду и аноду напряжения. График зависимости силы тока от приложенного напряжения называют вольт-амперной характеристикой фотоэлемента.  [13]

Величины /, U принимают здесь только неотрицательные значения Поэтому искомый график представляет собой полупрямую, исходящую из начала координат и расположенную в первом квадранте. График зависимости силы тока / от напряжения U называется вольтамперной характеристикой.  [14]

Сила тока на участке цепи за 6 0 с равномерно возрастает от 0 до 1 5 А. Построить график зависимости силы тока от времени и по нему определить электрический заряд, протекший через поперечное сечение проводника за то же время.  [15]

Страницы:      1    2

электрических цепей — Что представляет собой градиент графика зависимости 1/ток от графика сопротивления?

спросил 7 лет, 9 месяцев назад

Изменено 8 месяцев назад

Просмотрено 26 тысяч раз

$\begingroup$

Я провел эксперимент, чтобы выяснить, как изменяется ток при изменении сопротивления, и нанес свои результаты на график зависимости 1/ток от сопротивления. График представляет собой прямую линию, показывающую, что $1/I$ прямо пропорциональна $R$. Может кто-нибудь, пожалуйста, скажите мне, что представляет собой градиент этой линии?

• электрические цепи
• электрические токовые
• электрические сопротивления

$\endgroup$

$\begingroup$

Для вашей схемы $V = I\cdot R$. Вы рисуете (необычно) R по оси X и $\frac{1}{I}$ по оси Y, поэтому наклон равен $\frac{1}{V}$.

Тот факт, что этот наклон представляет собой прямую линию, говорит о том, что напряжение постоянно. Это означает, что (во всем диапазоне вашего эксперимента) ваш источник напряжения имеет низкое внутреннее сопротивление.

Представьте себе на мгновение источник напряжения с внутренним сопротивлением. Когда вы уменьшаете внешнее сопротивление, напряжение, которое может подавать источник, падает; это означает, что кривая вместо прямой линии, проходящей через оригинал, будет подниматься.

По мере того, как $R$ становится меньше, вы, в конце концов, достигнете точки, в которой вы «закорачиваете» свой источник питания; ток больше не будет масштабироваться с $R$, и фактически кривая будет пересекать ось Y в некотором значении. Это значение $y_0$ и номинальное напряжение источника $V$ можно использовать для оценки внутреннего импеданса источника напряжения — оно будет равно

$$R_{i} = V \cdot y_0$$

В качестве альтернативы можно продолжить прямую линию до точки, где она пересекает ось X. Это произойдет при отрицательном значении R, соответствующем внутреннему импедансу источника напряжения.

$\endgroup$

$\begingroup$

Если это простая схема, в которой действует закон Ома, то мы должны получить

$$V=IR$$

, поэтому мы видим, что

$$V/I = R$$

$$1/I=R/V$$

$$1/I = (1/V) \times R$$

Тогда градиент должен быть равен $1/V$. Кажется, что это немного причудливый сюжет, но если у вас есть прямая линия, то это, по крайней мере, упрощает математику!

$\endgroup$

$\begingroup$

Это просто означает, что когда вы строите график зависимости $1/I$ от $R$, вы получите прямолинейный график. Он обрежет ось Y на определенном значении. Экстраполируйте, чтобы получить внутреннее сопротивление, $r$. Градиент графика будет 1/E. Если там, где он пересекает ось y, находится A, то r может быть задан как $ r = A × 1 / E $.

$\endgroup$

$\begingroup$

$$ I = \ frac {E} {R + r} \\ \frac{1}{I} = \frac{R+r}{E} \\ \frac{1}{I} = \frac{1}{E} R + \frac{1}{E} r $$

Из формы $y = mx + c$ определите

• $y = 1/I$, независимая переменная
• $m = 1/E$, наклон
• $x = R$, зависимая переменная
• $r/E = c$, точка пересечения

Наклон представляет собой обратную величину ЭДС ячейки. Следовательно, ЭДС $E = 1/\text{slope}$ измеряется в вольтах, В.

$\endgroup$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Наклон графика зависимости тока (I) от напряжения (В) называется: $\left( A \right)$ Сопротивление.$\left( B \right)$ Удельное сопротивление.$\left( C \right)$ Удельная проводимость .$\left( D \right)$ Проводимость.

Ответ

Проверено

255.3k+ views

Подсказка: Для конкретного проводника значение его сопротивления всегда постоянно, поэтому при изменении напряжения только ток изменяет свое значение в зависимости от напряжения, а не сопротивления омического проводника и используйте закон Ома в этом вопросе, поэтому используйте эти понятия, чтобы решить вопрос.

Полное пошаговое решение —

Как известно, по закону Ома сила тока (I) в проводнике между двумя точками прямо пропорциональна напряжению (V).
$ \Rightarrow I \propto V$
Теперь константа пропорциональности равна (1/R), которая представляет собой не что иное, как проводимость материала (поскольку R — это сопротивление материала).
$ \Rightarrow I = \dfrac{1}{R}V$
$ \Rightarrow I = GV$, где G = (1/R) проводимость материала
Таким образом, наклон зависимости тока (I) от напряжения (В ) — проводимость.
$ \Rightarrow \dfrac{I}{V} = G$
Сопротивление различных материалов различается в зависимости от удельного сопротивления материала Сопротивление материала зависит от удельного сопротивления, длины и площади материала, которое определяется как
$ \Rightarrow R = \rho \dfrac{l}{A}$
Где $\rho = $ удельное сопротивление материала, l = длина материала и A = площадь материала.
Сопротивление часто измеряется в омах с символом $\left(\Omega \right)$, тогда как проводимость противоположна сопротивлению, поэтому измеряется в $\left({\dfrac{1}{\Omega}} \right)$ или mho с символом $\left( \mho \right)$
Итак, это требуемый ответ.
Следовательно, вариант (D) является правильным ответом.

Примечание. Всякий раз, когда мы сталкиваемся с такого рода вопросами, всегда вспоминайте формулировку закона Ома, изложенную выше, поэтому, когда мы изменяем напряжение, ток также напрямую зависит от напряжения, поэтому наклон между V и I есть не что иное, как сопротивление материала и наклон между I и V противоположны сопротивлению, которое является проводимостью.

Недавно обновленные страницы

Большинство эубактериальных антибиотиков получают из ризобий класса 12 биологии NEET_UG

Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологии класса А 12 NEET_UG

Какое из следующих утверждений относительно бакуловирусов класса 12 биологии NEET_UG

Канализационные трубы непосредственно класс 12 биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется A Микробы B Удобрения класс 12 биологии NEET_UG

Иммобилизация ферментов – это A Преобразование активного фермента класса 12 биологии NEET_UG

Большинство эубактериальных антибиотиков получают из ризобий класса 12 биологии NEET_UG

Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологии класса А 12 NEET_UG

Какое из следующих утверждений относительно бакуловирусов класса 12 биологии NEET_UG

Канализационные трубы непосредственно класс 12 биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется A Микробы B Удобрения класс 12 биологии NEET_UG

Иммобилизация ферментов – это A Преобразование активного фермента класса 12 биологии NEET_UG

Трендовые сомнения

Студенты также считывают

Разница между напряжением и током

Определить графический график.