«Нелинейная цепь постоянного тока»
Рис 1П (для НЭ1, для НЭ2-НЭ6 аналогично)
Рис. 2П
Экспериментальные данные представлены в табл. 1П.
Таблица 1П
| U НЭ5, В | ±1 | ±2 | ±3 | ±4 | ±5 | ±6 | ±7 | ±8 | ±9 | ±10 | ±11 | ±12 | |
| I НЭ5, мА при U >0 | |||||||||||||
| I НЭ5, мА при U< 0 | |||||||||||||
| U НЭ6, В | ±1 | ±2 | ±3 | ±4 | ±5 | ±6 | ±7 | ±8 | ±9 | ±10 | ±11 | ±12 | |
| I НЭ6, мА при U >0 | |||||||||||||
| I НЭ6, мА при U< 0 |
Рис. 3П
Результаты измерений представлены в табл. 2П.
Таблица 2П
| U вх, В | |||||||||||||
| U вых, В R н =∞ | |||||||||||||
| U вых, В R н=100 Ом | |||||||||||||
| U вых, В R н=330 Ом |
Рис. 4П
Результаты измерений представлены в табл. 3П.
Таблица 3П
 , В
|  , В
|  , В
|  , мА
|  , мА
|  , мА
|
| -5 |
Значение сопротивления R 3= Ом.
Используя экспериментально полученные вольтамперные характеристики нелинейных элементов R1 (НЭ5), HL (НЭ6), построив вольтамперную характеристику линейного резистора R3, рассчитать графически токи и напряжения в нелинейной цепи (рис. 3П) для двух полярностей входного напряжения. Результаты сравнить с экспериментальными.
Методические указания
Для наблюдения вольт-амперных характеристик на экране двулучевого осциллографА используют два входа прибора. Напряжения на входы осциллографа подаются в строгом соответствии с рис. 1П. Развертка выключена. Плавно меняя значение входного напряжения и его частоту получить изображение вольтамперной характеристики нелинейного элемента НЭ1-НЭ6.
Содержание отчета
1. Вольтамперные характеристики НЭ, построенные на основе опытных данных, должны быть представлены на миллиметровой бумаге с указанием масштабов по оси абсцисс и оси ординат.
2. Графическое решение расчета токов нелинейной цепи на основе экспериментально полученных вольтамперных характеристик нелинейных элементов должно быть представлено на миллиметровой бумаге с указанием масштабов по оси абсцисс и оси ординат.
7. Контрольные вопросы
1. Как в схеме на рис. 2П учесть внутреннее сопротивление миллиамперметра?
2. Как величина сопротивления нагрузки влияет на характеристику U вых(U вх) (схема на рис. 3П)?
3. Для чего нужен резистор R = 100 Ом в схеме на рис. 3П? Почему его называют «балластным»?
4. Постройте зависимости I вых(U вх), I ст(U вх) и I н(U вх) для схемы на рис. 3П.
5. Вольтамперная характеристика нелинейного двухполюсника НЭ5 аппроксимирована проходящей через начало координат ломаной линией, состоящей из трех отрезков прямых. Какая схема диодного аппроксиматора соответствует данной аппроксимации?
6. Как изменится решение для схемы на рис. 4П, если поменять местами нелинейные двухполюсники НЭ5 и НЭ6?
7. В схеме на рис. 4П нелинейный двухполюсник НЭ5 и линейный резистор R 3 поменяли местами. Рассчитать токи и напряжение на нелинейных двухполюсниках методом эквивалентного генератора при U= 12 В.
8. В схеме на рис. 4П нелинейный двухполюсник НЭ5 и линейный резистор R 3 поменяли местами. Рассчитать токи и напряжение на нелинейных двухполюсниках методом эквивалентного генератора при U= -5 В.
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.