Экспериментальная проверка метода наложения
Проверку метода наложения, согласно которого, токи в разветвлённых электрических цепях определяются как алгебраическая сумма токов от каждого источника в отдельности, осуществляем с помощью электрической цепи рассмотренной в примере 2.15 и приведенной на рисунке 2.121.
Для измерения частичных токов от действия источника напряжения , используем электрическую схему, приведенную на рисунке 2.122 а, в которой удален источник напряжения . Для измерения частичных токов от действия источника напряжения , используем электрическую схему, приведенную на рисунке 2.122 б.
Рисунок 2.122 – Схема для определения частичных токов
В таблице 13 приведены экспериментальные значения частичных токов при различных режимах цепи.
Таблица 13 – Значения частичных токов
Режимы цепи | I1,мА | I2,мА | I3,мА | I4,мА | I5,мА |
В схеме включены два источника Е1 и Е2 | 93,9 | 24,1 | 41,4 | 76,3 | 17,5 |
В схеме включен только источник Е1 | 126,8 | -44,4 | 14,9 | 67,2 | 58,2 |
В схеме включен только источник Е2 | -32,2 | 67,9 | 25,9 | 8,2 | -41,8 |
Алгебраическая сумма частичных токов | 94,6 | 23,5 | 40,8 | 75,4 | 16,4 |
Из сравнения результатов расчета алгебраической суммы частичных токов и результатов эксперимента, от действия двух источников питания, следует их практическая сходимость, что подтверждает справедливость метода наложения.
Необходимо отметить, что результаты измерения частичных токов, приведенные в таблице 13, подтверждены и расчетным путем, приведенным в примере 2.15.
Экспериментальная проверка метода
Эквивалентного генератора
Согласно метода эквивалентного генератора, любая сложная линейная цепь по отношению к заданной ветви может быть представлена активным двухполюсником, который может быть представлен эквивалентным источником питания (эквивалентным генератором) с ЭДС и внутренним сопротивлением . Величина ЭДС эквивалентного генератора равна напряжению холостого хода на зажимах активного двухполюсника , а внутреннее сопротивление равно входному сопротивлению пассивного двухполюсника, полученного из активного – .
Проверку метода эквивалентного генератора рассмотрим на примере определения тока , электрической схемы приведенной на рисунке 2.121. Согласно метода эквивалентного генератора, . С этой целью, измеряем напряжение холостого хода активного двухполюсника (рис. 2.123 а). Далее в этой ветви, измеряем ток короткого замыкания (рис. 2.123 б).
Рисунок 2.123, – Экспериментальные схемы для определения
и
По результатам опытов холостого хода и короткого замыкания, определяем входное сопротивление пассивного двухполюсника, равное по величине .
В таблице 14 приведены экспериментальные значения напряжения холостого хода, входного сопротивления и тока в ветви с резистивным сопротивлением .
Таблица 14 – Экспериментальные и расчетные значения
Uхх, В | Iкз, мА | rвх , Ом | I3, мА | |
эксперимент | 15,31 | 67,74 | 41,63 | |
расчет | 15,34 | - | 65,51 | 41,97 |
В таблице 14 также указаны результаты расчета тока , приведенные в примере 2.17.
Сравнения результатов расчета и экспериментов следует значений напряжения холостого хода, входного сопротивления и тока в определяемой ветви, подтверждает справедливость метода эквивалентного генератора.
Входное сопротивление пассивного двухполюсника , можно измерить омметром. С этой целью из схемы активного двухполюсника удаляем источники питания и заменяем их внутренними сопротивлениями (перемычка). В результате получаем схему пассивного двухполюсника (рис. 2.124), входное сопротивление которой измеряем омметром
Рисунок 2.124 - Схема пассивного двухполюсника
Входное сопротивление пассивного двухполюсника, определенное с помощью омметра, соответственно равно Ом.