3. Как определить величину эквивалентного сопротивления для исследуемой цепи?

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 9
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

4. Для исследуемой электрической цепи запишите уравнения по законам Кирхгофа.

5.Как по вольтамперной характеристике определить величину сопротивления цепи?

Работа № 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ДВУМЯ ИСТОЧНИКАМИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

1. Цель работы

Экспериментальная проверка результатов аналитического расчета линейной электрической цепи с несколькими источниками электропитания.

2. Предварительное домашнее задание

2.1. Изучить тему «Линейные электрические цепи постоянного тока с несколькими источниками электропитания», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все контрольные вопросы к ней. /Л1, с. 37-45; конспект лекционного курса/.

2.2Начертить принципиальную схему исследуемой цепи с включенными измерительными приборами.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

3.2. Перед сборкой схемы включить электропитание стенда и источники Е1 и Е2. Измерить значения ЭДС источника Е1 и установить заданное значение ЭДС источника Е2
(табл. 1). Результаты измерений занести в табл. 4. Выключить электропитание.

3.2. Собрать цепь с двумя источниками электропитания (рис. 1), выбрав элементы цепи в соответствии с заданным вариантом (табл. 1). Представить схему для проверки преподавателю.

 

            Таблица 1
Вариант 1 2 3 4 5 6
Е2,В 12 10 8 6 10 12 !
R1* R1-2 R1-1 R1-3 R1-1 R1-2 R1-3
R2* R3 R3 R3 R3 R3 R3
R3* R9 R8 R9 R9 R8 R8
↑I1
↑I3
PA2
PA3
↑I2
Е1

3.3. Включить электропитание стенда и источник электропитания Е2 и Е1и измерить напряжения на источниках питания U1 иU2, напряжения UR1, UR2, UR3 на резисторах R1,R2,R3. Измерить токи I1, I2, I3. Результаты занести в табл.2.

. Включить источник питания И и измерить напряжения Ш, U2 на источниках El, E2, напряжения на резисторах Rl*, R2* и R3*, и токи II, 2 и 13 в ветвях. Результаты измерений внести в табл. 2.              

Таблица 2
El, В E2,B U1,B U2,B URl*, В UR2*,B UR3*,B I1, мА I2, мА I 3, мА mA
                   
                   

3.4. По результатам измерений вычислить значения сопротивлений Rl*, R2* и R3*. Результаты вычислений занести в табл. 3.

 

       

Таблица 3
Rl*, Ом R2*, Ом R3*, Ом Uaб, В I1 мА I2 мА

I 3, мА
           

 
           

 
               

3.5. Используя полученные результаты измерений эдс источников питания и расчета сопротивлений Rl*, R2* и R3* ветвей, рассчитать, используя метод узлового напряжения, величину узлового напряжения Uаб, токи I1, I2, I3 Результаты вычислений занести в табл.3.

Сравнить расчетные значения токов и напряжений с их экспериментальными значениями в табл.2.

 

 

Формулы для расчётов

 

Rl*= URl*/ I1; R2*= UR2*/ I2; R3*= UR3*/ I3;

 

U аб= , где –эдс k- ой ветви , - проводимость k- ой ветви.

 

U аб=(Е1. g1+ Е2 .g2+0.g2)/ (g1+g2+ g3); gk=1/Rk.

 

I1=(E1-Uаб)/R1; I2=(E2-Uаб)/R2; I3=(0-Uаб)/R3;

 

3.6. Подготовить неразветвленную электрическую цепь с двумя источниками по рис. 2(исключить ветвь с резистором R3). После проверки схемы преподавателем включить

электропитание стенда и источники Е1 и Е2. Установить значение напряжения источника Е2=5В.

3.7. Полагая потенциал точки «а» равным нулю, измерить потенциалы точек «б», «с», «d» и «е». а также ток в цепи. Результаты занести в табл. 4.

3.8. По результатам измерений вычислить (табл. 4):

б) сопротивления Rl*, R2* ;

в) определить, в каком режиме (источника или потребителя) работают
источники питания Е1 и Е2.

 

Формулы для расчётов

URl*=φB- φc; UR2*=φC- φD; Rl*= URl*/I; R2*= UR2*/I.

 

3.9. Изменить по указанию преподавателя величину резистора R1*
соответствующим тумблером и снова измерить те же величины. Обратить при
этом внимание, изменилось ли при этом направление тока в цепи. Определить, в
каком режиме (источника или потребителя) работают теперь источники питания
Е1 и Е2. Результаты занести в табл. 4. Выключить электропитание.

3.10. Для контура построить потенциальную диаграмму.

 

Таблица 4.

   

Измерено

    

Вычислено
Е1, В Е2, В I, мА φа В φb, В φс, В φd, В UR1* В UR2* В R1*, Ом R2*, Ом
      0              
                     


4. Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) схемы эксперимента и таблицы с результатами измерений и вычислений;

в) расчетные соотношения и экспериментальные характеристики;

г) сравнение результатов расчета с экспериментальными данными;

д) выводы

5. Контрольные вопросы

1. Какие методы анализа цепей постоянного тока могут быть использованы для анализа исследуемой цепи?

2. Сколько уравнений по законам Кирхгофа необходимо записать для исследуемой цепи для её расчета? Сколько из них надо записать по второму закону Кирхгофа?

3. Запишите для исследуемой цепи необходимые для анализа исследуемой цепи уравнения по законам Кирхгофа.