Исследование разветвленной электрической цепи постоянного тока с одним источником питания
Цель работы
Построить схему замещения электрической цепи постоянного тока. Ознакомиться с методом измерения токов и напряжений на участках цепи с помощью амперметра и вольтметра, а также с методом расчета цепи, используя эквивалентные преобразования двухполюсников.
Домашнее задание
Рис. 1
1. Погрешности измерения электрических величин, способы их измерения.
2.Запишите формулы эквивалентных преобразований пассивных двухполюсников.
3. Составьте схему замещения электрической цепи постоянного тока
(рис. 1).
Рабочее задание
Эксперимент 1
Рис. 2
1. Собрать схему (рис. 2) на экране.
2. Определить ток I1 методом свёртки.
3. Определить ток I2, используя выражение для делителя тока.
4. Запишите показания амперметров в табл. 1.
5. Провести экспериментальную проверку результатов расчета.
Эксперимент 2
Рис. 3
1. Собрать схему (рис. 3) на экране.
2. Рассчитать показания вольтметров.
3. Запишите показания вольтметра в табл. 1.
4. Провести экспериментальную проверку результатов расчета.
Эксперимент 3
Рис. 4
1. Собрать схему (рис. 4) на экране.
2. Определить ток I1 методом свёртки.
3. Определить ток I2, используя выражение для делителя тока.
4. Запишите показания амперметров в табл.1.
5. Провести экспериментальную проверку результатов расчета.
Эксперимент 4
Рис. 5
1. Собрать схему (рис. 5) на экране.
2. Рассчитать показания вольтметров.
3. Запишите показания вольтметра в табл. 1.
4. Провести экспериментальную проверку результатов расчета.
Результаты экспериментов и их обработка
Таблица 1
| Номер эксперимента | Результаты опыта | Результаты расчета | ||||||
| I1 | I2 | U1 | U2 | I1 | I2 | U1 | U2 | |
Вопросы к защите
1. Укажите последовательность стадий расчета по методу эквивалентных преобразований.
2. Укажите признаки параллельного и последовательного соединений. Запишите расчетные соотношения для делителей тока и напряжения.
3. Выведите формулы обобщенного закона Ома для участка цепи, используя второй закон Кирхгофа.
4. Укажите правила составления уравнений по второму закону Кирхгофа.
Список литературы:
1. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronic Workbench и ее применение. М.: Солон-Р, 2000. С. 134-144.
2. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: учебник. М.: Высш. шк., 2000. С. 4-35.
3. Панфилов Д. И., Иванов В. С., Чепурин И. Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronic Workbench. М.: Изд-во «Додэка», 1999. Т1. С. 97-104.
Лабораторная работа № 3
Анализ сложной электрической цепи
Постоянного тока
Цель работы
Экспериментальная проверка I и II законов Кирхгофа. Замена активного двухполюсника эквивалентным генератором.
Домашнее задание
1. Определить необходимое и достаточное число уравнений для анализа электрической цепи методом уравнений Кирхгофа для одного из вариантов цепей, приведенных на рис. 1, 2 (по указанию преподавателя).
2. На основании п. 1 записать систему уравнений согласно законам Кирхгофа.
3. Записать формулы для определения параметров эквивалентного генератора Еэкв=Uabххи Rэ=Rэabэлектрической цепи, приведенной на рис. 1, 2 (по указанию преподавателя).
Схемы эксперимента
Рис.1
Рис. 2
Порядок выполнения эксперимента
1. Собрать схему (рис. 1) или схему (рис. 2) (по указанию преподавателя) на экране.
2. Для [n-1] числа узлов электрической цепи провести экспериментальную проверку I закона Кирхгофа.
3. Экспериментально проверить II закон Кирхгофа в независимых контурах электрической цепи.
4. По опытам холостого хода и короткого замыкания активного двухполюсника относительно зажимов a и b определить параметры экв. генератора (Еэи Rэ).
5. Сравнить опытные данные Еэи Rэс расчетными по методу эквивалентного генератора.