Протокол измерений к лабораторной работе № 16

«Исследование нелинейной цепи переменного тока»

I часть

Рис 1П.

Частота _____ Гц. Сопротивление линейного резистора: R = ____ Ом.

Результаты измерений представлены в табл. 1П.

Таблица 1П

Замечание. Для сравнения опытных и теоретических данных провести расчет постоянной составляющей и действующего значения напряжения на диоде и напряжения на входе при действующем значении напряжения на входе из табл. 1.

II часть

Рис. 2П

Частота _____ Гц, действующее значение напряжения на входе U =______ В, амплитуда входного напряжения U_m = ______ В.

Балластное сопротивление: R = ____ Ом.

Для осциллограмм m_u = _________ В/см, m_t = _________ мС/см.

Напряжение стабилизации U _ст= ________ В.

Длительность нарастания выходного напряжения до значения U _ст

(длительность фронта) t _ф= _______________. Теоретический расчет U _ст при t _ф = ________.

Содержание отчета

1. В Подготовке к работе при расчете методом кусочно-линейной аппроксимации должны быть приведены схемы замещения нелинейных элементов и соответственно расчетные схемы на каждом участке (интервале) линейности, определены углы отсечки и записано аналитическое выражение мгновенных значений напряжения на диоде u _Д(t) и на выходе u _вых(t). Расчет постоянной составляющей и действующего значения напряжения на диоде и на выходе может быть проведен с помощью программы MathCAD (по выбору студента).

2. Кривые мгновенных значений должны быть построены с указанием масштаба на интервале , Т ‒ период.

3. Для осциллограмм должен быть указан масштаб m_u и m_t.

Контрольные вопросы

1. Как изменятся показания приборов и кривые мгновенных значений для схемы на рис. 1П, если нелинейный элемент подключить в обратном направлении?

2. Как изменятся показания приборов и кривые мгновенных значений для схемы на рис. 1П, если частоту входного напряжения увеличить в два раза?

3. Как изменятся показания приборов и кривые мгновенных значений для схемы на рис. 1П, если действующее значение входного напряжения увеличить в два раза?

4. Как изменятся показания приборов и кривые мгновенных значений для схемы на рис. 1П, если действующее значение входного напряжения уменьшить в два раза?

5. Как изменятся показания приборов и кривые мгновенных значений для схемы на рис. 1П, если диод будет идеальным?

6. На рисунке показана вольтамперная характеристика диода. Постройте кривые мгновенных значений напряжения на диоде и выходного напряжения, если действующее значение синусоидального напряжения на входе U =2 В, сопротивление линейного резистора R =100 Ом.

7. На рисунке показана вольтамперная характеристика диода. Постройте кривые мгновенных значений напряжения на диоде и выходного напряжения, если действующее значение синусоидального напряжения на входе U =5 В, сопротивление линейного резистора R =100 Ом.

8. При каком соотношении действующего значения входного напряжения и напряжения U _ст длительность фронта кривой выходного напряжения u _вых(t) для схемы на рис. 2П составит Т /16?

9. На рисунке представлена схема стабилизация, сопротивление нагрузки R _н= R. Построить кривые напряжений u_R (t) и u _вых(t), если амплитуда входного напряжения U_m =4 U _ст.

Литература

1. Теоретические основы электротехники: В 3 т. Т.2/К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. ‒СПб.: Питер, 2004.

2. Основы теории цепей /Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. ‒ М.: Энергоатомиздат, 1989.

Приложение. Пример использованияпрограммы MathCAD

(схема электрической цепи приведена на рис. 2):