ИНСТРУКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ №7
ТЕМА: Исследование нелинейных электрических цепей.
Специальность:
3-36 03 52 «Техническая эксплуатация электрооборудования»
Квалификация:
3-36 03 52-51 «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования»
Лабораторная работа № 7
Тема: Исследование нелинейных электрических цепей.
Цель работы: Изучить нелинейные элементы электрических цепей на примере лампы накаливания, получить их вольтамперные характеристики и ознакомиться с методами расчёта.
Основные теоретические положения
В электрические цепи могут входить элементы, сопротивления которые не являются постоянной величиной, а в зависимости от величины приложенного напряжения и возникающего тока. В таких элементах ток не находится в прямой пропорциональной зависимости от напряжения. Эти элементы называются нелинейными. Электрические цепи, содержащие хотя бы один нелинейный элемент, называются нелинейными электрическими цепями.
Основной характеристикой нелинейных элементов, по которой судят об их электрических свойствах, является зависимость в них тока I от величины напряжения U. Эта зависимость называется вольтамперной характеристикой I=f(U); она не может быть установлена теоретически и определяется экспериментально.
Электрическая лампа накаливания имеет вольфрамовую нить в виде спирали с выводами к цоколю, который находится в стеклянном баллоне. Изменение величины напряжения, приложенного к лампе, приводит к изменению тока и температуры нагрева нити, поэтому сопротивление лампы изменяется. Вольтамперная характеристика лампы накаливания I=f(U) показана на рис.1.
Расчет нелинейных электрических цепей обычно выполняется графически. При графическом методе расчета неразветвленной электрической цепи с одним (рис.2) или двумя последовательно соединенными нелинейными элементами накаливания Л1 и Л2 (рис.3) поступают следующим образом. На графике (рис.4) вычерчивают вольтамперные характеристики каждой лампы: I1=f1(U) и I2=f2(U). Для построения общей вольтамперной характеристики надо: выбрать произвольное значение тока I на оси ординат (отрезок ОА’1); найти точки А’ и A” на вольтамперных характеристиках ламп, проведя через точку A’ прямую, параллельную оси обсцисс; сложив абсцисы этих точек, найти точку А, принимая другие значения токов I2 и I3; аналогично получаем точки B и C, через которые проходит общая вольтамперная характеристика.
Оборудование и аппаратура
1.Вольтметр магнитоэлектрической системы 0-150 В – 1шт.
2.Амперметр магнитоэлектрической системы 0-3 А – 1шт.
3.Милиамперметр магнитоэлектрической системы 0-500 мА -1шт.
4.Лампы накаливания 110В, 25Вт; 110В, 40Вт 2-шт.
Порядок выполнения работы
1.Собрать схему по рис.2 с лампой 25 Вт.
2.Включить схему в электрическую сеть.
3.Изменяя напряжение от 0 до 110 В, снять вольтамперную характеристику лампы (5-6 точек). Показания приборов записать в таблицу 1.
4.Собрать схему по рис.2 с лампой 40 Вт и снять её вольтамперную характеристику аналогично пункту 3.
5.Подсчитать сопротивление ламп RЛ и записать в таблицу 1.
6.Собрать схему по рис.3 с последовательным соединением ламп 25 и 40 Вт.
7.Включить схему в сеть.
8.Изменяя напряжение от 0 до 110 В, снять вольтамперную характеристику лампы (5-6 точек). Показания приборов записать в таблицу 2. ТАБЛИЦА 1
ТАБЛИЦА 2
9.Собрать схему по рис.5 с последовательным соединением ламп 25 и 40Вт.
10.Включить схему в сеть.
11.Изменяя напряжение от 0 до 110 В, снять вольтамперную характеристику лампы (5-6 точек). Показания приборов записать в таблицу 2.
12.По данным таблицы 1 построить на одном графике вольтамперные характеристики ламп 25 и 40 Вт.
13.На этом же графике, суммируя вольтамперные характеристики последовательно соединенных ламп, построить их общую характеристику. Результаты измерений, полученные в пункте 11, сравнить с графическим расчетом.
14. По данным таблицы 1 построить на одном графике вольтамперные характеристики ламп 25 и 40 Вт.
15.На этом же графике, суммируя вольтамперные характеристики последовательно соединенных ламп, построить их общую характеристику. Результаты измерений полученные в пункте 11, сравнить с графическим расчетом.
16.Сделать вывод по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1.Почему лампы накаливания называются нелинейными элементами электрической цепи ?
2.Какими параметрами характеризуется нелинейная электрическая цепь ?
3.Что называют вольтамперной характеристикой элемента электрической цепи ?
4.Как выполняется графический метод расчета при последовательном соединении ламп накаливания?
5.Как выполняется графический метод расчета параллельном соединении ламп накаливания?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
