42462

ПОТЕНЦІАЛЬНА ДІАГРАМА ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА

Лабораторная работа

Физика

Виконати дослідження нерозгалуженого електричного кола; виконати дослідження розгалуженого електричного кола зіставити результати експериментальних та теоретичних досліджень зробити висновок відносно відповідності їх законам Ома і Кірхгофа; 3 побудувати потенціальні діаграми для одного і того ж контура у двох випадках струм в елементах контура однаковий струми в елементах контура різні. Як формулюється закон Ома для вітки електричного кола...

Украинкский

2013-10-29

1.43 MB

43 чел.

ЛАБОРАТОРНА    РОБОТА    №2

ЗАКОНИ ОМА І КІРХГОФА.

ПОТЕНЦІАЛЬНА ДІАГРАМА ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА

Мета роботи

Виконанням цієї роботи передбачається:

1) виконати дослідження нерозгалуженого електричного кола;

2) виконати дослідження розгалуженого електричного кола, зіставити результати експериментальних та теоретичних досліджень, зробити висновок відносно відповідності їх законам Ома і Кірхгофа;

3) побудувати потенціальні діаграми для одного і того ж контура у двох випадках (струм в елементах контура однаковий, струми в елементах контура різні.

Підготовка до роботи

При підготовці до роботи студенти мають скласти протокол звіту, ознайомитись з методичними вказівками, робочим завданням та відповісти на такі запитання:

1. Як формулюється закон Ома для вітки електричного кола?

2. Як формулюються перший та другий закони Кірхгофа?

3. Яким  чином перевірити,  чи задовольняють одержані дослідним шляхом струми і напруги перший та другий закони  Кірхгофа?

4. Скільки незалежних рівнянь треба скласти за законами Кірхгофа при розрахунках електричного кола? Скільки рівнянь складається за першим законом Кірхгофа; за другим законом Кірхгофа?

5. Що являє собою потенціальна діаграма електричного  контура?

6. Як побудувати  потенціальну  діаграму  за  результатами дослідів?

7. Яким чином,  користуючись потенціальною діаграмою, визначають величину та напрямок струму в опорах контуру?

8. Як визначити з потенціальної діаграми величину  і  знак напруги між будь-якими двома точками електричного кола?

Робоче завдання

1.Скласти  електричне  коло, схема заміщеня якого  зображена  на рис.2.1а., а монтажна на рис.2.1.б. Номінали опорів R1-R5,  які задає викладач, занести в таблицю 2.1.

                                а)

                               б)

Рис.2.1. Схема досліджуваного кола

Таблиця 2.1

R1

R2

RЗ

R4

R5

2. Виконати виміри для визначення ЕРС Е1 і Е2  та внутрішніх опорів R01 та R02 джерел живлення.

Таблиця 2.2

E

U0

I

R0

3. При розімкненій вітці з резистором   виконати вимірювання струму в електричному  колі та напруг між іменованими точками і потенціалів цих точок,  визначивши не лише їхню величину, а й напрямок, який  має бути врахований відповідним знаком.  При вимірах потенціалів, точку нульового потенціалу задає викладач; результати цього досліду занести в таблицю 2.3.

4. Повторити ті ж виміри при увімкненій вітці з резистором , результати досліду занести в табл.2.3.

Таблиця 2.3

Вітка з

Робота

I1

I2

I3

Розімкн.

Дослід

Розрах

Замкнен.

Дослід

Розрах

5. Перевірити відповідність експериментальних даних законам Ома та Кірхгофа.

Примітки: 1.  Оскільки  безпосередній   вимір   потенціалу будь-якої точки принципово .неможливий, завжди вимірюють різницю потенціалів між дослідною точкою і  тією,  потенціал  якої умовно вважається нульовим.

2. Під час вимірів слід враховувати не тільки величину, а й знак струму, напруги, потенціалу.

Обробка результатів експерименту

1. Визначити силу струму на відрізках електричного кола:  з ЕРС,  без  ЕРС та в нерозгалуженому електричному колі.  Упевнитись у відповідності проведених розрахунків результатам вимірів.

2. Використовуючи метод рівнянь Кірхгофа, розрахувати силу струму в  вітках  схеми  рис.2.1  занести  їх в таблицю 2.3 і порівняти з результатами експерименту п.4.

3. Вирахувати потенціали іменованих точок  схеми  рис. 2.1 та напруги між точками,  зазначені в таблиці 2.3. Результати  розрахунків  занести в таблицю і порівняти з відповідними експериментальними вимірами.

4. За дослідними даними пп. З, 4  побудувати  потенціальні діаграми зовнішнього контуру електричного кола (рис.2.1) при розімкненій та замкненій вітці з резистором .

5. Зробити висновки по роботі,  враховуючи результати експериментальних та теоретичних досліджень.

Завдання на навчально-дослідну роботу студентів

1. Пояснити,  як зміниться потенціальна діаграма, якщо нульовий потенціал присвоїти іншій точці.

2. Нерозгалужене  електричне коло має потенціальну діаграму, зображену на рис. 2.2.  Намалювати схему електричного кола, визначити величину ЕРС та всіх опорів,  вирахувати силу струму, що протікає в електричному колі.

Рис. 2.2

3. Поясніть, як величина баластних опорів R6 та R7 впливає на розрахункове значення внутрішнього  опору  джерел живлення і чому принципіальна схема,  яка використовується для теоретичних розрахунків, опорів R6 та R7 не вміщує.   

Методичні вказівки

Закон Ома для вітки кола з джерелом ЕРС:

,                                                     (2.1)

де - струм у вітці кола, напрямок якого вибирається довільно;

   - напруга на затискачах вітки; враховується зі знаком „+”, якщо її напрямок співпадає з напрямком струму у вітці кола;

  - алгебраїчна сума ЕРС джерел у вітці кола; ЕРС  враховується зі знаком „+”, якщо її напрямок співпадоє з напрямком струму в вітці.

   - арифметична сума опорів резисторів вітки кола.

Частинні віпадки:

  1.  Закон Ома для пасивної ділянки кола:

де - напруга на затискачах вітки; враховується зі знаком „+”, якщо її напрямок співпадає з напрямком струму у вітці кола;

      - арифметична сума опорів резисторів вітки кола.

  1.  Закон Ома для одноконтурного кола зі джерелами ЕРС

  - алгебраїчна сума ЕРС джерел у колі; ЕРС  враховується зі знаком „+”, якщо її напрямок співпадає з напрямком струму в колі.

   - арефметична сума опорів резисторів вітки кола.

Перший закон Кірхгофа стосується вузлів електричного  кола: алгебраїчна сума струмів, які сходяться у вузлі (чи частині) електричного кола,  дорівнює нулеві.

                                                (2.2)

У рівняннях записаних за першим законом Кірхгофа струми, які входять у вузол беруть з додатнім знаком, а які виходять з вузла – з від`ємним.

Інакше кажучи, сума струмів, що підходять то вузла, дорівнює сумі струмів, які, відповідно, відходять від вузла.

Другий закон Кірхгофа стосується замкненого контура електричного кола: у будь-якому контурі електричного кола алгебраїчна сума напруг на його елементах дорівнює нулю.

.                                                (2.3)

Напруга  враховується в рівнянні з додатним знаком, якщо її напрямок співпадає з напрямком обходу контуру (вибирається довільно).

Рівнянням (2.3) поціль користуватися при перевірці дослідних результатів.

Лабораторна робота передбачає, що студенти мають  упевнитись в справедливості першого та  другого  законів Кірхгофа. Якщо експеримент проведений якісно, то результатом перевірки мав бути нуль, або близька до нього величина,  оскільки при вимірах може мати місце  невелика похибка, обумовлена точністю вольтметра та недостатнім досвідом дослідників.

Потенціальна діаграма - графік розподілу потенціалів у контурі або вітці в залежності від опору резисторів цієї вітки або контуру кола.

При побудові потенціальної діаграми враховується наступне:

  •  якщо напрямок обходу контура співпадає з напрямком струму або пртилежний напрямку ЕРС, потенціал зменшується;
  •  якщо напрямок обходу контуру протилежний напрямку струму або співпадає з напрямком ЕРС, потенціал збільшується;

За потенціальною діаграмою можна визначити: потенціал будь-якої точки контуру або вітки; точки контуру або вітки з однаковими потенціалами; напругу між будь-якими точками контуру або вітки; величину і напрямок струму на окремій ділянці контуру або вітки.

Значення струму визначається за формулою

де - кут, який відраховується від осі опорів до відповідного відрізку потенціальної діаграми за найкоротшим шляхом;

   - масштаб по осі потенціалів;

   - масштаб по осі опорів.

Напрямок струму на ділянці контуру визначається знаком кута  на ділянці діаграми:

якщо >0, тобто кут відраховується проти годинникової стрілки, то струм направлений протилежно обходу контуру;

якщо <0, тобто кут відраховується за годинниковою стрілкою, то струм направлений по обходу контуру.

Зміні потенціалу  упродовж  опору,  через  який  проходить  електричний струм,  на діаграмі відповідає пряма,  тангенс кута нахилу якої до осі абсцис пропорційний силі струму.

По потенційній діаграмі можна також скласти схему контуру або вітки.

Правила побудови потенціальної діаграми:

1. вибирають напрямок обходу замкненого контуру або вітки;

2. позначають буквами чи цифрами точки контуру або вітки;

3. визначають масштаб для опорів і масштаб для потенціалів; масштаби мають відповідати ДСТУ;

4. на осі  абсцис відмічають точки, які в масштабі відповідають величинам опорів окремих  ділянок  контуру,  дотримуючись послідовності розташування опорів в електричному колі або вітці;

5. від цих точок відмічають ординати, які в масштабі пропорційні потенціалам відповідних точок електричного кола або вітки; позначають їх;

6. побудовані точки потенціалів з’єднують прямими лініями.

Будуючи діаграму, внутрішні опори джерел ЕРС зручно уявляти окремо,  підімкнутими послідовно до своїх джерел.  


ЛАБОРАТОРНА    РОБОТА    № З

              МЕТОД НАКЛАДАННЯ

Мета роботи

Виконанням цієї роботи передбачається експериментальна перевірка справедливості принципу і методу накладання (суперпозиції) дії джерел ЕРС в лінійному електричному колі.

Підготовка до роботи

При підготовці до роботи студенти мають скласти протокол звіту, ознайомитись з методичними вказівками, робочим завданням та відповісти на такі запитання:

1. В чому полягає сутність методу накладання?

2. Для розрахунків яких кіл не можна застосовувати метод накладання?

3. Яким чином за відомими частковими (обумовленими дією одного джерела енергії) струмами та напругами визначають підсумкові струм та напругу окремих ділянок електричного кола?

4. Чи можна за відомими частковими потужностями визначати підсумкові потужності ділянок електричного кола?

5. Які прилади треба використовувати і яким чином вони мають бути підключені до схеми рис.3.1 з метою дослідної перевірки методу накладання?

6. Як дослідним шляхом визначити ЕРС та внутрішній опір кожного з джерел Е1 і Е2? Наведіть відповідні формули, намалюйте відповідні схеми.

7. Намалюйте схеми для визначення часткових струмів від дії джерел ЕРС Е1 та Е2 в схемі рис.3.1. При цьому враховоється, що R01 і R02 - відповідно внутрішні опори цих джерел.


Робоче завдання

1. Скласти електричне коло, зображене на рис.3.2.

             а) принципова схема:

 

              б) монтажна схема:   

Рис. 3.2    Схема досліджуваного кола

2. Вимірити силу струмів і напруги віток кола,  які створюються спільною дією джерел ЕРС Е1 та Е2. Експериментально визначити електрорушійні сили Е1 та Е2 джерел живлення та обчислити їхні внутрішні опори (див. лаб. роботу №1 та №2).  Результати вимірів і обчислень занести в табл. 3.1.                             

                            Таблиця 3.1                                            

E

U0

I

R0

3. Вимірити силу струмів і напруги віток кола, враховуючи їхній напрямок, при дії джерела ЕРС Е1. Замість джерела Е2 підключити опір, величина якого дорівнює внутрішньому опору R02. Дані дослідів занести в табл. 3.2.

4. Вимірити силу струмів і напруги віток кола, враховуючи їхній напрямок, при дії джерела ЕРС Е2. Замість джерела Е1 підключити опір, величина якого дорівнює внутрішньому опору R01. Дані дослідів занести в табл. 3.2.

Таблиця 3.2

Джерело

Робота

Струми віток і напруги на елементах кола

Вхідні та взаємні провідн.

Розрах

Дослід

Розрах

Розрах

Дослід

Розрах

Розрах

Дослід

Розрах

5. За результатами дослідів визначити величини опорів R1, R2 та  RЗ і занести їх у табл. 3.2.

6. Користуючись методом накладання розрахувати коло рис. 3.1. Результати розрахунків занести в табл. 3.2. і порівняти з результатами відповідних дослідів.

7. Визначити вхідні і взаємні провідності віток; використати їх для розрахунку відповідних струмів; одержані результати занести в таблицю 3.2 і порівняти з результатами дослідів.

8. Зробити висновки по роботі.

Завдання на навчально-дослідну роботу студентів

1. Користуючись  методом накладання,  визначити,  при якій величині ЕРС E1 струм I3=0,  якщо  параметри  інших  елементів електричного кола залишаться незмінними.

2. Визначити, якою повинна бути величина ЕРС Е2,  щоб сила стуму першої вітки збільшилась вдвічі,

3. Розрахувати  силу  струму  віток,  якщо напрямок ЕРС Е2 зміниться на протилежний.

Методичні вказівки

Принцип накладання стосовно  розрахунків  електричних  кіл: сила струму (напруги на пасивному елементі) в будь-якій вітці лінійного електричного кола, в якому діє декілька джерел електричної енергії,  дорівнює алгебраїчній сумі струмів (напруг) в цій вітці від дії кожного джерела окремо.

Метод накладання дозволяє замінити розрахунок струмів (напруг) у лінійному складному електричному колі розрахунком декількох простих кіл, які утворюються при почерговому видаленні всіх джерел енергії крім одного; замість виключених джерел залишають їх внутрішні опори.

Сила дійсного струму (напруги) у вітці даного електричного кола визначається алгебраїчним складанням часткових  струмів (напруг) цієї вітки:

;                  (3.1)

З додатним  знаком враховується сила часткового струму (напруги), напрямок якого збігається з позитивним напрямком струму (напруги) вітки даного кола.

Для розрахунків потужності споживачів електричної енергії за частковими потужностями метод накладання використовувати не можна, оскільки потужність є квадратичною функцією струму чи напруги:

Розглянемо питання про визначення вхідних та взаємних провідностей віток. Вираз (3.1) можна записати у формі

Іk= Е1Gk1+ Е2Gk2+ ... + ЕkGkk+ ... + ЕnGkn,

де Gkk - вхідна провідність "k"-ої вітки; для її визначення необхідно струм вітки поділити на величину її ЕРС при умові, що інших ЕРС в електричному колі немає. Відповідно Gkn-взаємна провідність "k" та "n"-ої віток; визначається як результат поділу струму "k"-вітки на ЕРС "n"-вітки за умови, що інших ЕРС в електричному колі немає. Викладене приводить до висновку що вхідні і взаємні провідності чисельно дорівнюють частковим струмам віток, якщо в електричному колі діє лише одне джерело ЕРС з Е=1 В. Правило знаків для вхідних і взаємних провідностей віток таке ж, як і для часткових струмів.


ЛАБОРАТОРНА    РОБОТА    N 4

Взаємні еквівалентні перетворення сполучень опорів

за схемами " ЗІРКА " та " ТРИКУТНИК "

Мета роботи

Виконанням цієї роботи передбачається експериментальна перевірка справедливості співвідношень, що використовуються для взаємного еквівалентного перетворення сполучень опорів зіркою і трикутником, ознайомлення з методами визначення струмів споживачів, сполучених за схемою трикутника, за відомими струмами сполучення зіркою, і навпаки; вивчення властивостей мостової схеми як вимірювального електричного кола.

Підготовка до роботи

При підготовці до роботи студенти мають скласти протокол звіту, ознайомитись з методичними вказівками, робочим завданням та відповісти на такі запитання:

1. Яке сполучення опорів електричного кола називається трикутником?

2. Яке сполучення опорів електричного кола називається зіркою?

3. При виконанні яких умов сполучення пасивних елементів електричного кола трикутником та зіркою будуть еквівалентними?

6. Скільки вхідних струмів та напруг необхідно виміряти з метою перевірки еквівалентності трикутника та зірки?

7. В чому сутність методу еквівалентностих перетворень електричного кола?

Робоче завдання

1. Скласти електричне коло, в якому опори Rab, Rbc, Rca сполучені трикутником (рис. 4.1).

2. Вимірити струми і напруги, зазначені в табл. 4.1, для випадків: а) Rab = Rbc= Rca ; б) Rab≠ Rbc≠ Rca; результати вимірів занести в табл. 4.1. Величини опорів задає викладач.

Таблиця 4.1

Дослід

R1

R2

Rab

Rbc

Rca

Uad

Uab

Ubc

U

I1

І2

ІЗ

        a) принципова схема                            б) Монтажна схема

Рис. 4.1   

3. Розрахувати опори  Rao, Rbo, Rco  віток  еквівалентного сполучення зіркою для  обох  дослідів (симетричного та несиметричного кола).

4. Скласти електричне коло, в якому опори Rao, Rbo, Rco сполучені зіркою (рис.4.2).

5. Підібрати  розраховані в п.З величини опорів і виміряти  величини, зазначені в таблиці 4.2, для обох випадків; результати вимірів занести в таблицю.

6. Зіставити силу вимірених вхідних струми I1, І2, І3 та напруги Uab, Ubc, Uca відповідних дослідів п.2 і п.5

Примітка. Всі досліди необхідно виконувати при однаковій

величині напруги джерела живлення Uad.

Таблиця 4.2

Дослід

R1

R2

Rao

Rbo

Rco

Uad

Uab

Ubc

U

I1

І2

ІЗ

Рис. 4.2   Монтажна (а) та принципова (б) схеми.

7. Розрахувати силу струму всіх віток схеми рис. 4.1  одним із методів, що не потребують перетворення заданого кола. Порівняти результати розрахунків з результатами досліду п.2.

8. Зробити висновки по роботі.

Завдання на навчально-дослідну роботу студентів

1. Зняти  залежність Ubc = f(Rco)  відповідно  до   схеми рис.4.2. При цьому опори Rao і Rbo зберігають попередні значення, а підведена до кола напруга має бути незмінною.

2. Пояснити одержану залежність.

Методичні вказівки

Розрахунок складного електричного кола у багатьох випадках можна значно полегшити і зробити більш наочним шляхом перетворення електричних схем одного виду у схеми іншого виду. Доцільне перетворення схеми зменшує кількість її віток або вузлів, а отже і кількість рівнянь, що визначають її електричний стан. Виконавши декілька еквівалентних перетворень стосовно  окремих ділянок електричного кола, завжди можна одержати одноконтурне електричне коло, струм в якому та напругу на ділянці, що перетворювалась останньою, визначають за законом Ома. Далі, користуючись законами електричного кола,  розраховують всі попередні схеми, аж до початкової. При цьому визначають струми віток і напруги окремих елементів.

У всіх випадках заміна даних схем схемами іншого вигляду повинна виконуватися еквівалентно.

Еквівалентним називають таке перетворення електричного кола, при якому стуми та напруги у частинах кола, що не зачеплені перетворенням, залишаються незмінними.

Сполучення трьох віток, що утворюють замкнутий контур з трьома вузлами, називається трикутником (рис. 4.3) у вузлах а, b, с зірка і трикутник з’єднуються з рештою електричного кола.

Рис. 4.3

Опори сполучення трикутником за відомими опорами  зірки визначаються так:

; ; ;

Опори сполучення зіркою за відомими опорами трикутника визначаються так:

; ;

Струми споживачів, сполучених зіркою, за відомими струмами еквівалентного трикутника  визначаються за першим законом Кірхгофа, складеним для вузлів а, b, с (рис.4.3). Струми споживачів,  сполучених трикутником, за відомими струмами еквівалентної зірки  визначаються за допомогою другого закону Кірхгофа та закону Ома.


ЛАБОРАТОРНА   РОБОТА  N 5

ДОСЛІДЖЕНИЯ АКТИВНОГО ДВОПОЛЮСНИКА

Мета роботи

Виконанням цієї роботи передбачається експериментальне та теоретичне дослідження активного двополюсника, перевірка теореми про активний двополюсник, виявлення умов передачі електричної енергії від активного двополюсника пасивному.

Підготовка до роботи

При підготовці до роботи студенти мають скласти протокол звіту, ознайомитись з методичними вказівками, робочим завданням та відповісти на такі запитання:

1. Що називається двополюсником?

2. Що являє собою пасивний двополюсник і які ви знаєте його схеми заміщення?

3. Що являє собою активний двополюсник і які ви знаєте його схеми заміщення?

4. Які двополюсники вважаються еквівалентними?

5. Наведіть формулювання теореми про еквівалентний генератор.

6. Як  дослідним шляхом визначаються параметри еквівалентного генератора?

7. Яким чином визначаються вхідні параметри активного двополюсника, що не припускає режимів неробочого ходу (нх) та короткого замикання (кз)?

8. Як  розрахувати  вхідний опір,  величину і напрямок дії еквівалентної ЕРС активного двополюсника?

9. Як  змінюється потужність навантаження активного двополюсника, якщо величина його опору зростає від нуля до нескінченості?

Робоче завдання

1. Скласти електричне коло, зображене на рис.5.1.

Рис. 5.1   Монтажна (а) та принципова (б) схеми.

2. Провести досліди неробочого ходу та короткого замикання, за результатами яких  вирахувати  параметри  еквівалентного генератора , , .  Визначити напрямок дії  та . Результати вимірів та розрахунків занести в таблицю 5.1.

Таблиця 5.1

Дослід

Розрахунок

3. Підключити до затискачів аb опір  і покази приладів для 8...10 його значень в межах від 0.2до 4.  При цьому слід обов'язково виконати дослід для , а також для навантаження декілька більшого та декілька меншого внутрішнього опору еквівалентного генератора. За результатами вимірів розрахувати потужність навантаження.

Результати вимірів та розрахунків занести в таблицю 5.2.

Таблиця 5.2

4. Упевнитись, що виміряна сила струму збігається з розрахованою за формулою

Побудувати навантажувальну характеристику активного двополюсника, користуючись результатами дослідів пп. 2 і 3.

Побудувати графік залежності потужності навантаження від величини опору навантаження (за результатами дослідів п.З).

Рис.5.2. Монтажна (а) та принципова (б) схеми для визначення

5. Скласти електричне коло для визначення вхідного опору пасивного двополюсника (рис.5.2). Покази занести в таблицю 5.3, розрахувати за ними вхідний опір та зіставити його з , розрахованим в

дослідах п.2.

6. Занести в табл.5.3 величини опорів кожної вітки в схемі активного двополюсника, а також ЕРС джерела живлення.

Таблиця 5.3

Е

7. Розрахувати параметри еквівалентного генератора за  відомими параметрами елементів, з яких він складений; результати занести в табл. 5.1.

8. Зробити висновки по роботі.

Завдання на навчально-дослідну роботу студентів

1. Доведіть,  що під  час передачі електричної енергії від активного двополюсника до пасивного, найбільша потужність в навантаженні буде виділятись за умов, що опір навантаження дорівнює внутрішньому опіру активного двополюсника.

2. Чому  при  більшій  відстані між споживачем та джерелом електричної енергії передачу електричної енергії  намагаються здійснювати більш високою напругою?

3. Чи однакові потужності генерують джерело напруги і джерело струму в еквівалентних схемах заміщення?

Методичні вказівки

Двополюсником називають  електротехнічний пристрій з двома затискачами (полюсами). Це може бути електричний апарат чи частина електричного кола,  які розглядаються стосовно двох затискачів.

Якщо двополюсник  вміщує  джерела електричної енергії, його називають активним.  Двополюсник,  в якому джерела енергії відсутні або дія їх компенсується,  називають пасивним; у пасивного двополюсника на розімкнених затискачах напруги немає, тобто на розімкнених затискачах двополюсника напруги немає.

Пасивний двополюсник  характеризується одним еквівалентним параметром - величиною вхідного опору (рис.5.3а). Схема заміщення активного двополюсника,   окрім   вхідного пору, вмішує джерело електричної енергії (рис 5.3б).

Рис 5.3

Еквівалентними називають двополюсники, що мають однакові навантажувальні  (вольт-амперні) характеристики,  тому еквівалентна заміна одного двополюсника іншим  не призводить до зміни режиму роботи тієї частини електричного кола,  яка не входить в склад двополюсника.

На рис.5.5 наведені вольт-амперні характеристики  лінійних пасивного (а) та активного (б) двополюсників.

Рис.5.5

Для визначення  вхідного опору пасивного двополюсника дослідним шляхом до його затискачів підключають джерело електричної енергії і за допомогою амперметра та вольтметра визначають, відповідно, силу вхідного струму та вхідну напругу (рис.5.2); при цьому .

Якщо відома схема сполучень елементів пасивного двополюсника та їхні параметри, вхідний опір двополюсника можна розрахувати.

Якщо активний двополюсник припускає наявність режимів неробочого ходу (I=0) та короткого замикання (U=0), параметри еквівалентного генератора напруги і струму розраховують за формулами:

;  ;  

Таким чином, будь-який складний активний двополюсник можна замінити найпростішим активним двополюсником, який називають еквівалентним генератором. Це є сутністю теореми про активний двополюсник, яка стверджує: активний двополюсник можна замінити еквівалентним генератором напруги, що має

  •  ЕРС, яка дорівнює напрузі неробочого ходу на розімкнених затискачах активного двополюсника;
  •  внутрішній опір (сполучений послідовно з ЕРС), величина якого дорівнює вхідному опору пасивного двополюсника.

Вхідний опір визначають, виключивши з активного двополюсника джерела електричної енергії і залишивши при цьому в вітках їхні внутрішні опори.

Силу струму вітки методом еквівалентного генератора рекомендується розраховувати в такій послідовності:

1) вітка, в якій треба визначити струм, виключається з схеми;

2) частину схеми, що залишилась, розглядають як активний двополюсник

відносно точок, до яких була підімкнута виключена вітка;

3)розраховують параметри еквівалентного генератора;

4) підключають виключену вітку до схеми еквівалентного генератора і за законом Ома визначають в ній струм.

Заміна складної ділянки електричного кола досить простою схемою еквівалентного генератора має сенс у випадках, коли необхідно розрахувати струм лише однієї вітки складного електричного кола.

Передачу енергії від активного двополюсника пасивному (навантаженню) слід розглядати по аналогії з процесом передачі електричної енергії від джерела до навантаження через двопровідну лінію. При цьому              

.

PAGE   \* MERGEFORMAT14


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65247. Диференційований підхід до призначення небіологічних базисних препаратів хворим з різною тривалістю ревматоїдного артриту 253 KB
  В Україні зареєстровано близько 170000 хворих на РА захворюваність серед жінок складає 0204 а серед чоловіків 0102 випадки на 1000 населення в рік Коваленко В. Майже 90 пацієнтів з агресивною формою хвороби стають непрацездатними в межах 20 років та складають...
65248. Побудова мереж супутникового телебачення високої чіткості у країнах з обмеженим частотно-орбітальним ресурсом 548 KB
  Наукові розробки в області ТБВЧ і супутникового мовлення проводять цілу низка вчених різних країн: М. В найближчому майбутньому можна очікувати що Європа почне впроваджувати мультипрограмне супутникове цифрове ТВ мовлення високої чіткості для якого ймовірно...
65249. Математичні та комп’ютерні моделі в квантовій інформатиці 426 KB
  Особливістю квантових систем є так званий квантовий паралелізм що є наслідком принципу суперпозиції станів квантової системи і що дозволяє експоненціально зменшити необхідні для вирішення задачі обчислювальні ресурси.
65250. Розвиток наукових основ удосконалення технології доменної плавки з використанням стаціонарних систем контролю поверхні засипу шихти 401 KB
  Нині функції профілемірів обмежені контролем поверхні засипу шихти в доменній печі. Через малодоступність для експериментальної перевірки фізикохімічних процесів відновлення плавлення й інших перетворень залізорудних матеріалів флюсів і горючих вуглецевмісних матеріалів що протікають...
65251. Розвиток методу розрахунку параметрів процесу холодної періодичної роликової прокатки з регулюванням довжини куліси для збільшення виходу придатного особливотонкостінних труб 182.5 KB
  Холодна періодична роликова прокатка труб ХПТР застосовується в основному для виробництва високоякісних особливотонкостінних труб які використовуються в атомній енергетиці авіації приладобудуванні суднобудуванні тощо.
65252. АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМ КОМПЛЕКСОМ ВИРОБНИЦТВА ПИВА 1.08 MB
  Все це приводить до зниження ефективності управління пивоварним виробництвом в порівнянні з витратами на ресурси що використовуються. Дослідження об’єктів управління пивоварного виробництва з позиції синергетики теорії хаосу теорії...
65253. АДМІНІСТРАТИВНО-ПРАВОВЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДІЯЛЬНОСТІ ТЕРИТОРІАЛЬНИХ ОРГАНІВ ВНУТРІШНІХ СПРАВ УКРАЇНИ 196.5 KB
  Процес розбудови правової держави, визначений ст. 1 Конституції України, потребує ефективного захисту прав і свобод людини та громадянина, що передбачає підвищення ефективності правоохоронної діяльності, провідну роль у якій відіграють органи внутрішніх справ.
65254. Методи та засоби проектування технічних і програмних компонентів безпечних ПЛІС-контролерів з паралельною архітектурою 826 KB
  Запобігання техногенних катастроф є однією із глобальних проблем сучасності. Рішення даної проблеми в значній мірі залежить від досягнутого рівня функціональної безпеки технічних і програмних компонентів...
65255. УДОСКОНАЛЮВАННЯ РОБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУМИННИХ ВИКОНАВЧИХ ПРИСТРОЇВ 3.68 MB
  Як підсилювачі-перетворювачі у сучасних системах найбільш простими і надійними зарекомендували себе електропневматичні клапани ЕПК на основі електромагніту соленоїдного типу з циліндровим сердечником.