![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
I Общие сведения ⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9 Законы Кирхгофа являются основными законами электрических цепей. Первый закон Кирхгофа устанавливает связь между токами, подходящими к узлу цепи: алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю. Второй закон Кирхгофа устанавливает связь между ЭДС и напряжениями в электрической цепи: алгебраическая сумма напряжений на пассивных элементах ветвей замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура.
Принцип наложения применим к линейным электрическим цепям, и формулируется следующим образом: ток ветви линейной электрической цепи с несколькими источниками равен алгебраической сумме частичных токов, вызываемых в этой ветви действием каждого источника в отдельности. При действии только одного из источников остальные источники в схеме замещаются их внутренними сопротивлениями. Внутреннее сопротивление идеального источника ЭДС принимается равным нулю. Внутреннее сопротивление идеального источника тока равно бесконечности. Основные положения принципа наложения можно рассмотреть на примере схемы (рисунок 1.1а), которая имеет два источника ЭДС
а) б) с) Рисунок 1.1 – Схемы замещения, используемые в методе наложения.
Сначала в схеме оставляют первый источник ЭДС
где межузловое напряжение
Затем оставляют в схеме второй источник ЭДС
Полные токи
Потенциальная диаграмма позволяет наглядно представить распределение потенциалов в контуре электрической цепи. На плоскости по оси абсцисс откладываются в масштабе сопротивления резисторов в том порядке, в каком они следуют при обходе контура. Значения сопротивлений при этом суммируются, т.е. по оси абсцисс накапливается суммарное сопротивление контура. По оси ординат откладываются потенциалы соответствующих точек выбранного контура. На рисунке 1.2 построена потенциальная диаграмма для контура цепи (рисунок 1.1а), включающего в себя элементы Рисунок 1.2 – Потенциальная диаграмма.
Потенциал точки
Наклоны прямых
Метод эквивалентного генератора позволяет определить ток в выделенной ветви или конкретном элементе электрической цепи, заменив остальную часть цепи активным двухполюсником А. Активный двухполюсник имеет два параметра: напряжение холостого хода Например, для определения тока
В случае невозможности проведения опытов холостого хода или короткого замыкания (из-за недопустимого тока) проводят два опыта с различными сопротивлениями нагрузки, фиксируя каждый раз ток
Рисунок 1.3 – Метод эквивалентного генератора.
Ток
Максимум мощности Напряжение холостого хода
II Содержание и порядок выполнения работы Принципиальная схема исследуемой электрической цепи представлена на рисунке 2.1. Для сборки цепи используют источники постоянного напряжения из блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ: ЭДС Рисунок 2.1 – Принципиальная схема исследуемой цепи.
Схема соединений используемых в работе модулей представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Схема соединений модулей стенда.
Подготовительный этап. · Собрать электрическую цепь по схеме, приведённой на рисунке 2.1. Установить заданные преподавателем величины сопротивлений резисторов, которые выбираются по представленной ниже таблице.
В качестве вольтметра удобно использовать мультиметр, включенный в режиме измерения напряжения. Клемма «COM» мультиметра соответствует минусовому выводу вольтметра, а клемма «V» - плюсовому. · Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя. · Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ. Включить тумблер SA1 источников ЭДС UZ1 и UZ2. В цепи будут работать два источника ЭДС · Установить величину резистора · Величины сопротивлении
Проверка выполнения законов Кирхгофа. · В протоколе измерений указать на схеме замещения (рисунок 1П) положительные направления токов в ветвях, совпадающие с действительными направлениями (от + к – для амперметров). В последующих опытах эти направления принять как положительные, а при отклонении стрелки амперметра влево, измеренному значению приписывать знак минус. · Измерить величины ЭДС Построение потенциальной диаграммы. · Измерить потенциалы всех точек, обозначенных на схеме (рисунок 2.1). Для этого вывод «COM» мультиметра подключить к точке с нулевым потенциалом, а вывод «V» по очереди подключать к другим точкам цепи. Отрицательные напряжения записывать со знаком минус. Точка с нулевым потенциалом выбирается по представленной ниже таблице.
Измеренные значения потенциалов занести в таблицу 3П протокола измерений.
Исследование ВАХ активного двухполюсника – зависимости · Измерить ток
Определение параметров эквивалентного генератора. · В режиме короткого замыкания ( · В режиме холостого хода (ветвь с · Восстановить цепь с сопротивлением Проверка выполнения принципа наложения. · Восстановить значение сопротивления · Исключить из цепи ЭДС · Восстановить цепь с двумя источниками ЭДС по схеме рисунка 2.1. · Исключить из цепи ЭДС · Восстановить цепь с двумя источниками ЭДС по схеме рисунка 2.1.
Рисунок 2.3
· Не разбирая цепь утвердить протокол измерений у преподавателя. · Выключить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ. · Разобрать цепь, прибрать рабочее место.
Протокол измерений к лабораторной работе №2 «ЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА»
Рисунок 1П – Схема замещения исследуемой электрической цепи.
Таблица 1П – Параметры лабораторной установки.
Таблица 2П - Проверка законов Кирхгофа.
Таблица 3П – Опытные данные для построения потенциальной диаграммы.
Таблица 4П – Экспериментальные зависимости
Таблица 5П – Результаты определения параметров эквивалентного генератора.
Таблица 6П - Проверка принципа наложения.
Работу выполнил _______________________________
Работу проверил _________________________________ III Содержание отчёта 1. Отчет должен содержать титульный лист с темой лабораторной работы, датой оформления, информацией о студенте: фамилия, курс и группа. 2. Нарисовать схему замещения исследуемой электрической цепи, указать положительные направления токов (рисунок 1П). 3. Для исследуемой электрической цепи записать: уравнения по первому закону Кирхгофа; уравнения по второму закону Кирхгофа. Перенести в отчёт таблицу 1П протокола измерений. По данным таблицы проверить численно эти уравнения. Обработку опытных данных представить в следующем виде.
Сделать вывод о выполнении законов Кирхгофа и причинах возможных погрешностей. 4. По данным представленной в отчёте таблице 3П протокола измерений построить с соблюдением масштабов потенциальную диаграмму. Показать по диаграмме, ток в какой ветви больше. 5. Используя значения параметров элементов схемы замещения (рисунок 1П)
Таблица 3.1
Сравнить рассчитанные значения этих параметров с опытными данными таблицы 5П протокола измерений. 6. Взять значение сопротивления Сравнить полученное значение тока 7. Рассчитать максимальное значение мощности По данным таблицы 4П протокола измерений рассчитать зависимости тока и мощности третьей ветви от величины ее сопротивления:
Результаты расчёта занести в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
8. По данным таблицы 3.2 построить зависимости Сделать вывод, при каком сопротивлении 9. По данным таблицы 5П и 4П построить ВАХ Сравнить результат графического расчета с таблицей 1П. 10. Для исследуемой электрической цепи записать: уравнения по принципу наложения для каждого тока. Обработку опытных данных представить в следующем виде.
Результаты свести в таблицу:
Сравнить результаты расчета с результатами измерений. 11. Записать выводы по работе, например, о влиянии внутреннего сопротивления эквивалентного генератора на максимальную мощность подключенной к нему нагрузки.
IV Вопросы для самопроверки 1. В чём сущность принципа наложения? 2. Как учитываются внутренние сопротивления источников при расчёте цепей методом наложения? 3. Для чего служат и как подключаются амперметры и вольтметры в электрической цепи? 4. Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа. Приведите какую-либо схему замещения электрической цепи и для неё составьте уравнения по законам Кирхгофа. 5. Когда используется метод эквивалентного генератора? Каковы другие названия этого метода? В чём состоит суть метода? 6. Что понимают под активным двухполюсником в электрической цепи? Нарисуйте схему замещения. 7. Как определить входное сопротивление двухполюсника? 8. При каком сопротивлении приёмника энергии в нём потребляется максимальная мощность? Как её вычислить? 9. Опишите вольтамперные характеристики элементов линейной цепи постоянного тока: резистора, источника ЭДС, источника тока, активного двухполюсника (эквивалентного генератора). 10. Какова последовательность построения потенциальной диаграммы?
|