65838

ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНОГО РОЗГАЛУЖЕНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Перший закон Кірхгофа стверджує, що алгебраїчна сума струмів в електричному вузлі дорівнює нулю, згідно другого закону – алгебраїчна сума спадів напруг вздовж замкнутого контура дорівнює алгебраїчній сумі електрорушійних сил цього ж контура.

Украинкский

2014-08-09

420 KB

1 чел.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНОГО РОЗГАЛУЖЕНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Мета роботи

Експериментально перевірити справедливість законів Кірхгофа, принципу накладання і теореми про еквівалентний генератор.

1 Основні теоретичні відомості

 

Перший закон Кірхгофа стверджує, що алгебраїчна сума струмів в електричному вузлі дорівнює нулю, згідно другого закону алгебраїчна сума спадів напруг вздовж замкнутого контура дорівнює алгебраїчній сумі електрорушійних сил цього ж контура.

Рисунок 1.1 – Електричні схеми для перевірки  справедливості

законів Кірхгофа а) та принципу накладання а),б),в)

Рівняння за першим і другим законами Кірхгофа для електричного кола, схема якого приведена на рисунку 1.1,а, мають вигляд:

І1 + І2   І3 = 0;

І1R1 + І3 R3 = E1;

І2R2 + І3 R3 = E2.

У відповідності до принципу накладання (суперпозиції) струм в будь-якій вітці лінійного електричного кола з декількома джерелами живлення (рисунок 1.1,а) дорівнює алгебраїчній сумі часткових струмів, зумовлених дією кожного джерела окремо (рисунок 1.1,б,в): 

I1 = I'1 I"1;

  I2 = – I'2 + I"2;

I3 = I'3 + I"3.

На основі теореми про еквівалентний генератор в електричному колі по відношенню до будь-якої вітки кола всю іншу частину кола можна замінити еквівалентним джерелом ЕРС Е0 з внутрішнім опором R0 (рисунок 1.2,а). Струм І3 у виділеній вітці ab (рисунок 1.2,а) визначають за формулою:

Рисунок 1.2 – Електричні схеми для перевірки  справедливості

методу еквівалентного генератора

ЕРС Е0 еквівалентного генератора дорівнює напрузі неробочого ходу Uн.х. на затискачах ab (рисунок 1.2, б):

Е0 = Uн.х..

Внутрішній опір R0 це еквівалентний опір електричного кола

по відношенню до затискачів ab (рисунок 1.2,б). Його можна визначити експериментально з дослідів неробочого ходу та короткого замикання:

,

де Ік.з.  струм короткого замикання у вітці ab при R3 = 0 (рисунок 1.2,в).

2 Опис лабораторної установки

Експериментальне дослідження лінійного розгалуженого електричного кола постійного струму з двома джерелами ЕРС виконують на установці, електрична схема якої приведена на рисунку 1.3. Струми у вітках кола виміряють амперметрами РА1, РА2, РА3. Значення напруг на затискачах джерел Е1 і Е2 та на резисторах R1, R2, R3 вимірюють з допомогою вольтметра РV (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Електрична схема для експериментального

дослідження розгалуженого електричного

кола постійного струму

3 Програма роботи

3.1 Зібрати електричне коло, схема якого зображена на рисунку 1.3.

3.2 Експериментально перевірити справедливість  законів Кірхгофа і принципу накладання. Для цього необхідно визначити струми у вітках і напруги на окремих елементах кола:

 при дії джерела ЕРС Е1 (Ключ SА1 перевести в положення 1) і відсутності джерела ЕРС Е2 (Ключ SА2 перевести в положення 2);

 при дії джерела ЕРС Е2 (Ключ SА2 перевести в положення 1) і відсутності джерела ЕРС Е1 (Ключ SА1 перевести в положення 2);

при одночасній дії джерел ЕРС Е1 та Е2 (Ключі SА1 і SА2 перевести в положення 1);

При проведенні вказаних дослідів ключ SА3 замкнений. Дані експериментів занести в таблицю 1.1.

3.3 Експериментально перевірити справедливість теореми про еквівалентний генератор, для цього необхідно:

розімкнути ключ SА3. В точках ab виміряти напругу неробочого ходу Uн.х., при дії джерел ЕРС Е1 та Е2, (Ключі SА1 і SА2 перевести в положення 1);

Таблиця 1.1 Результати досліджень та обчислень

                    

№ п/п

Дослідні дані

Обчислити

Режим роботи електр. кола

I1, А

I2,

А

I3, А

UR1, В

UR2

UR3

R1,

Ом

R2,

Ом

R3,

Ом

1

Е1=…,В;

Е2 = 0, В.

2

Е2=…,В;

Е1 = 0, В.

3

Е1=…,В;

Е2=…, В.

Дослідні дані

Обчислити

Uн.х.

Ік.з., А

R0,

Ом

Р1, Вт

Р2, Вт

Р3, Вт

∑Р, Вт

4

замкнути ключ SА3. При закороченому резисторі R3 та при дії джерел ЕРС Е1 та Е2 виміряти струм І амперметром РА3 (струм короткого замикання Ік.з., А);

здійснити заміну електричного кола, крім вітки ab з резистором R3, еквівалентним джерелом ЕРС Е0 = Uн.х. з внутрішнім опором R0 (рисунок 1.2,а) і виміряти струм І3. Дані експериментів занести в таблицю 1.1.

4 Опрацювання результатів дослідів

4.1 За результатами досліджень (див. п. 3.2) провести обчислення величин, вказаних в таблиці 1.1 та переконатися у справедливості законів Кірхгофа та принципу накладання.

4.2 За результатами досліджень, згідно п. 3.3 та проведених відповідних розрахунків, переконатися у справедливості теореми про еквівалентний генератор.

  1.  Зробити висновки з проведеної роботи.

  1.  Контрольні запитання

5.1 Сформулюйте закон Ома.

5.2 Сформулюйте перший і другий закони Кірхгофа і запишіть відповідні рівняння законів Кірхгофа.

5.3 Сформулюйте принцип накладання.

5.4 Сформулюйте теорему про еквівалентний генератор.

5.5 Як визначити параметри еквівалентного генератора?

PAGE  12


EMBED CorelDRAW.Graphic.11  

EMBED CorelDRAW.Graphic.11  

EMBED CorelDRAW.Graphic.11  

EMBED CorelDRAW.Graphic.11  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51427. Сводные таблицы 59.5 KB
  Заголовок поля. Надпись описывающая содержимое поля. Элемент поля т. Его поля конкретные значения.
51428. Работа со списками 36 KB
  Вводится предложение как список слов. Если число N в предложении меньше 5-ти, то список остается без изменений; если число слов N больше 5-ти, но меньше или равно 10-ти, то список разбивается на два подсписка и т.д. Все подсписки, кроме последнего, должны содержать по 5 слов.
51430. Родственные отношения 119.5 KB
  Составить родословную своей семьи, использовав 10-12 отношений родитель. Определить предикат пол для каждого члена семьи. Определить предикаты мать, отец, дядя, тетя, кузен, дед, внук. Определить рекурсивный предикат предок.
51431. Работа со строками 40 KB
  Написать предикат выделения первого символа строки, первого символа подстроки в заданной строке. Листинг программы
51432. Работа со строками 36 KB
  Дана строка символов, представляющих собой арифметическое выражение. Преобразовать это выражение так, чтобы все плюсы заменить на минусы, все знаки деления на знаки умножения.