Элементов цепей постоянного тока

2.6.1.1. Проверка номиналов пассивных резистивных элементов

Проверку номиналов пассивных резистивных элементов осуществляют с помощью закона Ома. С этой целью используют электрическую схему, приведенную на рисунке 2.116. По показаниям амперметра и вольтметра, используя закон Ома для участка цепи , определяют сопротивления резистивных элементов, которые сравнивают с номиналами.

Рисунок 2.116 – Схема для определения номиналов

пассивных элементов

В таблице 4 приведены результаты проверки номиналов различных резистивных сопротивлений.

Таблица 4 – Номиналы сопротивлений

Эксперимент	Номиналы резистивных сопротивлений, Ом
Напряжение U, B	Ток I, мА	Номиналы сопротивлений, Ом
18,1		r01	50,6
18,7		r02	72,8
		r03	100,5
19,3		r04	150,8
19,4	97,6	r05	198,8
19,5	65,4	r06	298,2
19,6	38,5	r07	509,1
19,8	28,1	r08	704,6
19,8	24,7	r09	801,6
19,71	19,83	r10	994,5

Результаты различных резистивных сопротивлений, определенные экспериментально и номиналы сопротивлений, практически совпадают. Погрешность вычислений номиналов резистивных сопротивлений, соответствует классу точности используемых приборов.

2.6.1.2. Вольтамперные характеристики пассивных элементов

цепей постоянного тока

Электрическую схему, приведенную на рисунке 2.116, используют для построения ВАХ пассивных элементов. При этом используется регулируемый источник напряжения.

Задавая различные значения напряжения – 0, 5, 10, 15 и 20 В, фиксируем токи.

В таблице 5 приведены результаты ВАХ r₀₁, r₀₂, r₀₃ и r₀₅ резистивных элементов.

Таблица 5 – ВАХ пассивных элементов

Напряжение на зажимах резистивных элементов, В
Ток на резистивном элемент r01, мА
Ток на резистивном элемент r02, мА
Ток на резистивном элемент r03, мА
Ток на резистивном элемент r05, мА

По результатам, приведенным в таблице 5, на рисунке 2.117 построены ВАХ пассивных элементов.

Рисунок 2.117 – ВАХ пассивных элементов

Таким образом, из рисунка 2.117, ВАХ резистивных элементов представляет собой прямые линии, следовательно, элементы линейны. Следует отметить, что приведенная методика позволяет снимать ВАХ и нелинейных пассивных резистивных элементов.

2.6.1.3. Вольтамперные характеристики источников питания

ВАХ источников питания можно получить с помощью электрической схемы, приведенной на рисунке 2.118. При заданном значении ЭДС источника с помощью магазина сопротивлений, позволяющего устанавливать сопротивления от 0 до 1000 Ом с шагом 1 Ом, устанавливают различные значения тока – 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 мА и фиксируют различные величины напряжений на выводах источника питания.

Рисунок 2.118 – Схема для снятия ВАХ источников питания

В таблице 6 приведены результаты исследований ВАХ нерегулируемого источника напряжения с величиной ЭДС В и ВАХ регулируемого источника с напряжениями и с величинами ЭДС В и В, соответственно.

Таблица 6 – ВАХ источников питания

Ток, мА
напряжения	, В	20,8	20,3	19,8	19,4	19,0	18,7	18,3	17,9	17,3
, В		14,7	14,5	14,2	13,9	13,7	13,5	13,2	12,9
, В		9,8	9,4	9,2	8,8	8,6	8,3	8,0	7,8

По результатам, приведенным в таблице 6, на рисунке 2.119 построены ВАХ активных элементов: источника нерегулируемого постоянного напряжения и источника регулируемого постоянного напряжения при различных значениях холостого хода и .

Рисунок 2.119 – ВАХ активных элементов

Используя результаты эксперимента, можно определить величину внутреннего сопротивления источников питания. С этой целью, при определенном значении тока фиксируют напряжение на выводах источника питания . Тогда падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника питания соответственно равно (рис. 2.119). Следовательно, величина внутреннего сопротивления источника питания, соответственно равна .

Например, величина внутреннего сопротивления для нерегулируемого источника при токе в электрической цепи мА, равна Ом, а при токе в электрической цепи мА – Ом. Следовательно, при различных значениях тока в электрической цепи, значение внутреннего сопротивления нерегулируемого источника напряжения, практически неизменно.

Величина внутреннего сопротивления для регулируемого источника напряжения, например при токе мА и напряжении холостого хода В, равна Ом, а при напряжении холостого хода В и токе мА – Ом. Следовательно, при изменении напряжения холостого хода регулируемого источника напряжения постоянного тока, значение внутреннего сопротивления практически неизменно.