Исследование сложной цепи постоянного тока

1. Цель работы: экспериментальное определение тока в ветвях линейной цепи постоянного тока методом эквивалентного источника э.д.с.

2. Основные теоретические положения.

Метод эквивалентного генератора является одним из основных методов расчета тока в сложных электрических цепях.

Наиболее широкое применение он находит в тех случаях, когда целью поставленной задачи является определение тока в одной из ветвей электрической цепи.

Метод основан на замене части электрической цепи, к которой подключена данная ветвь, эквивалентным источником э.д.с. [1]

Параметры источника определяются из следующих условий:

Величина э.д.с. должна быть равна напряжению активного двухполюсника на выводах разомкнутой ветви, а внутреннее сопротивление должно равняться входному сопротивлению пассивной электрической цепи относительно выводов выделенной ветви. При найденных значениях э.д.с. и внутреннего сопротивления эквивалентного генератора ток в заданной ветви рассчитывается по формуле,
где Еэ – э.д.с. эквивалентного источника;
Ro – внутреннее сопротивление эквивалентного источника;
R – сопротивление исследуемой ветви.

3. Описание лабораторной установки.

Экспериментальное исследование по определению тока в ветвях электрической цепи методом эквивалентного генератора проводится на экспериментальном рабочем стенде, на лицевой панели которого установлены все элементы исследуемой цепи, источник и измерительные приборы.

Перечень элементов и измерительных приборов, рекомендуемых для выполнения измерительного исследования, рекомендуется преподавателем.

4. Порядок выполнения работы.

4.1. Используя универсальный измерительный прибор, определить сопротивления элементов электрической цепи и выходное напряжение (э.д.с. источника). Помнить, что положение регуляторов резисторов с переменной величиной сопротивления должны оставаться в ходе выполнения дальнейшей программы работы, (за исключением отдельных случаев, которые оговорены ниже), без изменения.

Данные по измерению сопротивлений заносятся в таблицу по форме I.

Форма I.

4.2. Экспериментальное определение тока в заданной ветви электрической цепи методом эквивалентного генератора.

Схема электрической цепи для определения тока в ветви с сопротивлением R₂ приведена на рис .4. Следует отметить, что в качестве исследуемой может быть выбрана любая ветвь, содержащая регулируемый резистор (R1, R2, R3).

4.2.1. Определение э.д.с. Е_ЭКВ эквивалентного источника.

Величина э.д.с. эквивалентного источника определяется измерением напряжения на выводах выделенной ветви с сопротивлением R2, в точках a и b при положении ключа К в позиции 1 и разомкнутом ключе К_1.

4.2.2. Экспериментальное определение внутреннего сопротивления эквивалентного источника.

Внутреннее сопротивление источника R₀ определяется путем измерения сопротивления цепи (рис.4.2.2) относительно зажимов “а в” при установке ключа К в положении 2 и разомкнутом ключе К₁.

	Еист

Полученные данные по пункту 4.2.2. заносятся в таблицу по форме 2.

Форма2 .

4.3. Экспериментальная зависимость I₂ = f(R₂)

Для получения зависимости I₂ = f(R₂) необходимо провести 5 – 6 опытов, постепенно уменьшая сопротивление R₂ (рис.4.) от R_2max до R_2min и каждый раз измеряя его сопротивление и падение напряжения на нем с помощью универсального вольтметра.

Опыт проводится в следующем порядке:

1) Установив движок резистора в одно из положений и разомкнув ключ К₁, ключ К в положение 2, измеряют его сопротивление (Прибор включен в режим омметра.).

2) Затем прибор переводят в режим измерения напряжения и, замкнув ключ К₁, ключ К в положение 1, измеряют падение напряжения (Сопротивление резистора R₂ при измерении напряжения не меняется).

3) Данные заносятся в таблицу по форме 3.

Форма3.

Величина	Номер опыта
R2, Ом
U2, В
I2 =
I2расч , А

5. Содержание отчета.

5.1. Цель работы.

5.2. Таблицы данных электроизмерительных приборов.

5.3. Схема электрической цепи.

5.4.Таблицы наблюдаемых и вычисленных величин.

5.5 Основные расчетные формулы. Расчет внутреннего сопротивления э.д.с. эквивалентного источника тока в заданной ветви. Сравнить полученные расчетные

значения этих величин с их значением из опыта по пунктам 4.2.1 и 4.2.2.

5.6. Опытная и расчетная зависимость I₂ = f(R₂).

Литература:

[1] 5-17, стр. 239; [2] 7-5, стр. 173, 7-9, стр. 180.

Поиск по сайту: