Контрольные вопросы
1. Что понимается под балансом мощностей цепи?
2. Написать формулы для нахождения сопротивления при последовательном, параллельном и смешанном соединении.
3. Как можно определить напряжение на одном из двух последовательно включенных резисторов, если известно напряжение на другом резисторе и общее напряжение?
4. Как измениться общий ток в цепи с параллельным соединением трех резисторов, если ток в одном резисторе уменьшится в два раза?
Лабораторная работа № 4 Опытная проверка принципа наложения
Цель работы: проверить на практике метод принципа наложения.
Общие сведения
Принцип наложения формулируется следующим образом: ток в любой ветви равен алгебраической сумме токов, вызываемых каждой из ЭДС схемы в отдельности, этот принцип справедлив для всех линейных электрических цепей и положен в основу метода расчета, получившего название метода наложения.
При расчете цепей данным методом поступают следующим образом:
а) поочередно рассчитывают токи, возникающие от действия каждой из ЭДС, мысленно удаляя остальные из схемы, но оставляя в схеме, при их наличии, внутреннее сопротивление источников;
б) находят токи в ветвях путем алгебраического сложения частичных токов.
В качестве примера рассмотрим схему на рисунке 4.1(а)
а) б) в)
Рисунок 4.1
Для расчета токов, протекающих в представленных схемах, составим схемы замещения для токов, возникающих от действия каждой из ЭДС
(рис. 4.1-б,в). Составим уравнения для расчета токов.
Для токов ЭДС Е1:
,
,
.
Для токов ЭДС Е3:
,
,
.
Тогда полные токи будут равны:
I1 = I1 + I1, I2 = I2 -I2, I3 = I3 + I3 .
Содержание работы
1. Собрать схему в рабочем окне программы.
2. Измерить величину токов и напряжения.
3. Определить значение токов и напряжения расчетным путем.
4. Сравнить рассчитанные и измеренные величины. На основании сравнений написать вывод.
Указания по выполнению работы
Данная лабораторная работа предполагает практическое изучение метода принципа наложения. В ходе работы необходимо собрать схему, представленную на рисунке 4.2. Значения источников напряжений рекомендуется брать от 100-500 В, резисторов от 100 до 1 кОм. По рисунку 4.2 при помощи измерительных приборов измерить величины токов и напряжения. Для этого необходимо замерить токи:
- когда оба ключа К1 и К2 находятся в замкнутом положении;
- когда ключ К1 замкнут, а ключ К2 разомкнут;
- когда ключ К2 замкнут, а ключ К1 разомкнут.
Рисунок 4.2
После измерений, по установленным значениям источника напряжения и резисторов, опираясь на теоретические сведения, необходимо:
- рассчитать значения токов производимых каждой ЭДС в отдельности;
- по рассчитанным данным найти полные токи, протекающие в схеме замещения (рис. 4.2).
Ход работы в EWB:
1) (((((((((((((((((
2)
Выбираем из ряда пиктограмм Basic
переключатель (ключ)
.
Нажав на него левой клавишей мыши,
перетаскиваем его на рабочее поле EWB.
3) Перетаскиваем на рабочее поле ещё один ключ.
4) Двойным нажатием левой кнопки мыши заходим в настройки ключа и меняем клавишу срабатывания (по умолчанию ключ срабатывает на клавишу space (пробел) на “A” (рис. 4.3).
Рисунок 4.3
5) Эту процедуру повторяем для второго ключа и меняем его клавишу срабатывания на “B”(рис. 4.4).
Рисунок 4.4
Теперь при нажатии клавиши “A” – срабатывает левый ключ. При нажатии “B” – правый ключ.
6) Выбираем из ряда пиктограмм нужные нам элементы, соединяем между собой и выставляем их номиналы (см. лаб. № 1, 2). Виртуальная модель электрической схемы будет иметь следующий вид (рис 4.5)
Рисунок 4.5