Рис. 16. Опыт холостого хода и короткого замыкания: а) опыт холостого хода ; б) опыт короткого замыкания , где I К – ток эквивалентного генератора при коротком замыкании зажимов аb.
Экспериментальная часть
В работе исследуется сложная линейная электрическая цепь с двумя источниками энергии, представленная на рис. 17.
а)
б)
а) – схема в обычном формате; б) – в Elektronic WorkBench 5.12
Рис. 17. Экспериментальная схема
Напряжение источников питания постоянного тока подведено к переключателям П1 и П2. Резисторы и все необходимые приборы установлены на стенде. Для измерения напряжений на всех участках цепи используется один вольтметр со щупами.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с виртуальными приборами и другим оборудованием, используемыми в работе.
2. Собрать исследуемую схему в оболочке EWB.
3. Измерить ЭДС источников питания при положении переключателей П1 и П2 в позиции 1.
4. Поставив переключатели в позицию 1, измерить токи и напряжение на всех участках цепи. Данные занести в табл. 4.
5. Поставив переключатель П2 в положение 2, измерить все токи и напряжения при действии только одного источника Е1. Данные занести в табл. 2.1.
6. Поставив переключатель П2 в положение 1, а переключатель П2 в позицию 2, измерить и записать в табл. 4 все токи и напряжения при действии только одного источника Е3.
7. Убедиться, составив необходимые уравнения, в выполнении принципа наложения.
8. Рассчитать по данным измерений сопротивления резисторов и внутреннее сопротивление источников; полученные данные внести в табл. 4.
9. Определить ЭДС эквивалентного генератора, выполнив опыт холостого хода относительно зажимов резистора, указанного преподавателем. Результат занести в табл. 5.
10. Определить внутреннее сопротивление эквивалентного генератора, выполнив опыт короткого замыкания относительно зажимов того же резистора. Результат занести в табл. 5.
11. Рассчитать ток в указанном резисторе методом эквивалентного генератора, воспользовавшись измеренными значениями ЭДС и величинами сопротивлений, определенными в пункте 8. Результаты занести в табл. 5 и сравнить с результатами эксперимента.
12. Сделать выводы по работе.
Таблица 4 - Результаты лабораторной работы № 3
| Опыт | Измерено | Вычислено | ||||||||||||||||
| напряжение, В | токи, мА | сопротивление, Ом | ||||||||||||||||
| Ur1 | Ur2 | Ur3 | Ur4 | Ur5 | Ur6 | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | r1 | r2 | r3 | r4 | r5 | r6 | |
| П1 - 1 П2 - 1 | ||||||||||||||||||
| П1 - 1 П2 - 2 | ||||||||||||||||||
| П1 - 2 П2 - 1 | ||||||||||||||||||
Таблица 5 - Результаты лабораторной работы № 3
| Метод | Er, B | Ik, A | Rr, Ом | Iх, А |
| Опыт | ||||
| Расчет |
Контрольные вопросы
1. Как формулируется метод наложения?
2. Чем определяется число схем для расчета частичных токов?
3. Как определяются действительные токи в ветвях?
4. Как формулируется теорема об эквивалентном генераторе?
5. Как расчетным путем определяется сопротивление эквивалентного генератора?
6. Как опытным путем определяются параметры эквивалентного генератора
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. Опытное определение
активных и реактивных сопротивлений цепи
синусоидального тока
Цели работы:
1. Опытное определение параметров цепи синусоидального тока при последовательном соединении катушек индуктивности и конденсаторов емкости.
2. Опытное определение коэффициента мощности цепи.
3. Построение векторных диаграмм токов и напряжений и треугольников сопротивлений.
Теоретическое обоснование
В зависимости от соотношения параметров пассивных элементов, включенных в цепь, возможны две схемы замещения пассивных двухполюсников (рис. 18).
Рис. 18. Схемы замещения пассивных двухполюсников
Для опытного определения параметров схемы замещения достаточно включить в цепь электроизмерительные приборы, указанные на рис. 19.
Рис. 19. Включение в цепь электроизмерительных приборов