Отчёт по лабе 2.1 ИзМоры Золкин (2019 год) (1246379), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В задании требуется собрать схему на представленном выше рис.4 и мультиметром и вольтметром магнитоэлектрической системы поочередно измерить напряжение на зажимах. Далее, используя полученные значения, требуется рассчитать ЭДС источника и его внутренне сопротивление.
Результаты.
Полученные данные занесены в таблицу 4.
Таблица 4.
Вольтметр | Шкала, В | U,B | ΔU,B | Rv, Ом |
GDM | 200 | 66,56 | 0,02 |
|
M2044 | 150 | 48,3 | 0,3 |
|
M2044 | 75 | 37 | 0,15 | 5* |
Сопротивление М2044:
R= =
– при шкале в 150В
R= =5*
– при шкале в 75В
Погрешности
ΔUGDM=0,0003*Uизм +4D (4 знака после запятой)
Класс точности магнитоэлектрической системы М2044 равен γ=0,2 (из паспортных данных). γ= =>
При максимальном значении Uмах=150В ΔU=0,3B
При максимальном значении Uмах=75B ΔU=0,15B
Используя формулы I= и E=I*r+U получаем E=
(r+Rv). Вставим в нее полученные измерения:
E= (r+10^7) (1)
E= (r+10^6) (2)
E= (r+5*10^5) (3)
Приравниваем правые части уравнений (1) и (2) и находим величину r:
(r+10^7)=
(r+10^6)
r(1-66,56/483)=10^7* -10^6
r=10^6* ≈4,4*10^5Ом
Подставим в формулы (1), (2), (3):
E= (4,4*10^5+10^7)≈69,49
E= (4,4*10^5+10^6)≈ 69,55
E= (4,4*10^5+5*10^5)=69,56
=> E≈69,53
Задание 5. Изучение работы стабилизированного источника питания постоянного тока в режимах стабилизации тока и стабилизации напряжения
Оборудование:
Источник питания постоянного тока с большим внутренним сопротивлением; цифровой мультиметр серии GDM8145, вольтметр магнитоэлектрической системы серии М2044 (или аналогичный).
Методика измерений.
В задании предложено собрать схему как на представленном выше рис.5. Меняя сопротивление с шагом в 10 Ом на магазине сопротивлений, необходимо измерить соответствующие значения напряжения и тока, а по полученным данным определить величину сопротивления нагрузки, соответствующую смене режима стабилизации. Далее было предложено построить графики зависимости тока, напряжения и выделяемой мощности от сопротивления нагрузки.
Результаты.
Полученные данные занесены в таблицу 5. Выделяемую мощность рассчитываем согласно формуле P=U*I.
Режиму стабилизации тока соответствует сопротивление нагрузки R<<r, т.к. падение напряжения на нагрузке меняется пропорционально ее сопротивлению:
I= ≈
≈const
=> U=I*R≈
Режиму стабилизации напряжения соответствует сопротивление R>>r, в этом случае ток в цепи обратно пропорционален сопротивлению нагрузки: I= ≈
U=I*R≈E≈const (напряжение на нагрузке не зависит от сопротивления нагрузки).
Графики зависимостей I, U, P от R представлены во вложении(на миллиметровке).
По графикам зависимости тока и напряжения от нагрузки четко видно, что режим стабилизации меняется при R=69,9Ом. Это значение соответствует наибольшему значению мощности на графике зависимости мощности от напряжения.
Таблица 5.
R, Ом | U, B | I, mA | P, mВт |
99,9 | 11,677 | 134,94 | 1576 |
89,9 | 11,647 | 152,27 | 1775 |
79,9 | 11,588 | 174,26 | 2019 |
69,9 | 11,850 | 210,5 | 2494 |
59,9 | 9,862 | 212,8 | 2099 |
49,9 | 7,738 | 212,9 | 1647 |
39,9 | 5,624 | 213,1 | 1198 |
29,9 | 3,498 | 213,3 | 746 |
19,9 | 2,813 | 213,3 | 600 |
9,9 | 2,128 | 213,5 | 454 |
Вывод по работе:
1.Изучено влияние вольтметра, определено требование к вольтметру
2.Изучено влияние амперметра, определено требование к амперметру
3.Определено сопротивление электростатического вольтметра R=10^13Ом
4.Определены ЭДС и внутреннее сопротивление источника E=69,53B , r=4,4*10,5Ом
5.Изучена работа стабилизированного источника питания, найдено сопротивление, соответствующее смене режима стабилизации R=69,9Ом
Данная лабораторная работа позволила мне освоить некоторые измерительные приборы, разобраться в принципе их работы и оценить влияние приборов на полученные измерения в следствие не идеальности устройства. Были выявлены некоторые требования к электроизмерительным приборам, а также исследованы графики зависимостей одних величин от других. Все это пригодится в дальнейшем в процессе выполнения учебных и исследовательских заданий.