Приклад виконання роботи

Вихідні дані:

U = 150 В;

R ₁ = 100 Ом;

R ₂ = 400 Ом;

Використаємо ВАХ лампи з табл. 9.1

1. Застосуємо метод еквівалентного генератора та визначимо величину ЕРС генератора Е _г. Схема в режимі холостого ходу набирає вигляд, наведений на рис. 9.3

Рис. 9.3 Рис. 9.4

Е _г = U _хх = R ₂× І _хх, де І _хх = U /(R ₁+ R ₂) = 0,3 А.

Тоді Е _г = 120 В.

Для визначення величини внутрішнього опору еквівалентного генератора R _г розглянемо двополюсник в режимі короткого замикання (рис. 9.4). R _г = R_ab = (R ₁× R ₂)/(R ₁+ R ₂) = 80 Ом.

Отримана одноконтурна схема наведена на рис. 9.5.

Рис. 9.5 Рис. 9.6

2. Знайдемо робочу точку на перетині ВАХ лампи із дзеркальним відображенням ВАХ лінійного резистора (рис. 9.6). Одна точка для побудови графіка І (Е _г– U_{R г}) – з координатами (120 В; 0). Для побудови другої точки задаємо значення струму І_j = 0,5 А. Тоді U_Rj = R _г× І_j = 0,5×80 = 40 В. Відкладемо 40 В від 120 В вліво і отримаємо точку з координатами (80 В; 0,5 А). Проведемо пряму через ці дві точки (рис. 9.6). Робоча точка В дозволяє визначити напругу U _л » 83 В і струм І _л » 0,45 А нелінійного елемента.

Напруга на опорі R ₂ дорівнюватиме напрузі на лампі U_{R 2}» 83 В. Струм через опір R ₂: I_{R 2} = U_{R 2}/ R ₂.

Струм через опір R ₁ визначається за першим законом Кірхгофа відповідно до схеми на рис. 9.1, а далі розраховуємо напругу на опорі R ₁ за законом Ома.

Потужності, що споживаються елементами кола можуть бути розраховані як добутки відповідних значень напруги і струму через елемент.

Контрольні питання

1. Що таке нелінійне електричне коло? Наведіть приклади нелінійних елементів.

2. Як здійснюється розрахунок електричних кіл з послідовним та паралельним з’єднанням нелінійних елементів?

3. Поясніть, як здійснюється розрахунок розгалужених нелінійних електричних кіл.

Лабораторна робота 10

ДОСЛІДЖЕННЯ МАГНІТНИХ КІЛ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Мета: навчитись розраховувати нерозгалужені магнітні кола постійного струму.