Вольтамперные характеристики источников питания

Идеальные источники напряжения и тока имеют ВАХ, изображенные сплошными линиями соответственно на рис. 1.1, а, б. ВАХ реальных источников изображены штриховыми линиями на рис. 1.1, а, б; схемы замещения источников показаны на рис. 1.2, а, б.

 

 

Рис. 1.1

 

 

	а                                                  б

 

Рис. 1.2

Из ВАХ нагруженного реального источника напряжения следует, что при токе  в режиме холостого хода (ХХ) напряжение u _ХХ равно напряжению идеального источника . Внутреннее сопротивление источника напряжения определяется выражением

                                                                                            (1.1)

причем при внутреннем сопротивлении  ВАХ стремится к характеристике идеального источника. Из ВАХ реального источника тока следует, что при внутреннем сопротивлении  его характеристика становится характеристикой идеального источника .

Характеристики резистивных элементов

У линейного резистора ВАХ (рис. 1.3, а) описывается уравнением прямой, проходящей через начало координат: u = Ri. ВАХ нелинейного

резистора (рис. 1.3, б) соответствует нелинейному уравнению u = f (i).

Свойства индуктивного элемента

Для индуктивного элемента ВАХ имеют вид:

т. е. идеальный -элемент эквивалентен короткозамкнутому элементу (КЗ) при .

Реальный индуктивный элемент – это катушка, намотанная проводом на сердечник из ферромагнитного материала. Схему замещения для диапазона низких частот можно представить в виде последовательного соединения идеального L -элемента и резистора сопротивлением R _L, где R _L –                   – сопротивление провода.

Свойства емкостного элемента

ВАХ емкостного элемента имеют вид:

т. е. идеальный С -элемент эквивалентен холостому ходу при u_С = const.

Реальный емкостный элемент – это конденсатор, схему замещения которого, с учетом тока утечки, можно представить в виде параллельного соединения идеального С -элемента и резистора с сопротивлением R_C.

Экспериментальные исследования

Включите компьютер и на рабочем столе двойным щелчком откройте папку Лаб.раб.ТОЭ и затем Лаб.раб.№1.Через 30 секунд программа Multisim 10 откроет цепь для исследования.

  Исследования проводятся в цепи схема которой показана нарис.1.4 где;  XFG1-генератор напряжения трёх форм, V1-источник постоянного напряже- ния, величина которого регулируется потенциометром R8, S1- реверсивный переключатель полярности источника напряжения, S2- переключает цепь с постоянного напряжения на переменное, S3 и S4-переключатели ветвей цепи. В цепи рядом с символическими изображениями элементов показаны их изображения в формате 3D. Напряжение и ток измеряются соответственно универсальными приборами XMM2 и XMM1.Для наблюдения формы напря-жения канал А осциллографа подключен к входной клемме цепи «А».Напряжение пропорциональное току снимается с резистора R5 с клеммы «В».