5. Оформление результатов.

В отчете должны быть представлена расчеты по п.п. 3.3 – 3.7 и сведенные в табл.1, схемы опытов и данные опытов в табл. 2, 3, сравнение и анализ полученных результатов.

Лабораторная работа № 8 Исследование сложной цепи с применением метода эквивалентного генератора

1. Цель работы.

Опытная проверка метода эквивалентного генератора на примере цепи с одним источником ЭДС.

2. Содержание работы.

   1. Экспериментальное определение параметров эквивалентного генератора.

   2. Экспериментальное определение тока нагрузки.

   3. Теоретический расчет тока в заданной цепи по методу эквивалентного генератора.

Перечень необходимых приборов и оборудования приведен в табл.1.

Таблица 1

№ п/п	Наименование	Система Тип	Примечание
1	Лабораторный автотрансформатор
2	Вольтметр (2 шт.)	Э 515
3	Амперметр	Э 513
4	Резисторы (4 шт.)		Из комплекта стенда ЛЭС-5
5	Батарея конденсатора		Из комплекта стенда ЛЭС-5

3. Основные теоретические положения.

Если задана некоторая схема и требуется найти ток в одной ее ветви, то мысленно заключим всю схему, содержащую источники и сопротивления в прямоугольник, выделив из нее одну ветвь ab, в которой требуется найти ток (рис.1а).

Ток не изменится, если в ветвь ab включить две равные и противоположнонаправленные ЭДС и (рис.1б).

На основании принципа наложения:

.

Рис.1

Пусть ток вызывается всеми ЭДС активного двухполюсника (А) и ЭДС , а ток вызывается только ЭДС , т.е. в прямоугольнике П отсутствуют вся ЭДС, но оставлены внутренние сопротивления источников.

Для схемы (рис.1в):

.

Выберем так, чтобы был равен нулю, что соответствует размыканию ветви ab (холостому ходу). Следовательно, если выбрать , то . Тогда . Но в соответствии со схемой (рис.1г):

,

где - напряжение на зажимах ab при холостом ходе;

- входное сопротивление двухполюсника по отношению к зажимам

ab;

- сопротивление ветви ab.

Полученному уравнению для отвечает эквивалентная схема (рис.2а), где вместо двухполюсника изображены источник ЭДС и сопротивления , которые можно рассматривать как некоторый эквивалентный генератор ( - является его внутренним сопротивление, а - его ЭДС).

Эту схему можно привести и к эквивалентному источнику тока (рис.2б).

Рис.2

4. Порядок выполнения работы.

   1. Собрать схему рис.3, включив вместо одного из сопротивлений (по указанию преподавателя) ветвь АВ, содержащую амперметр, вольтметр, ключ и сопротивление нагрузки . Остальные сопротивления из комплекта стенда (по указанию преподавателя).

Рис.3

2. Снять зависимость при различных значениях и постоянном значении показания вольтметра . Результаты измерений по п.4.2. свести в таблицу 2.

Таблица 2

UH
IH

- задаются преподавателем.

3. определить методом амперметра и вольтметра сопротивление всей цепи по отношению к зажимам АВ (сопротивление эквивалентного генератора). Входные зажимы 1, 2 в этом случае отсоединены от автотрансформатора и замкнуты накоротко.

4. Рассчитать ток в ветви АВ, используя метод эквивалентного генератора, для указанного входного напряжения и всех, используемых в п.4.2., видов нагрузки, если ; ; ; .

5. Отчет должен содержать.

   1. Таблицу используемых приборов и оборудования.

   2. Данные по пунктам 4.2., 4.3.

   3. Схему опыта.

   4. Расчет тока по п.4.4.

   5. Выводы по работе.