Цель работы
Ознакомиться с одним из методов расчета сложной цепи: методом наложения. Научиться проводить расчет частичных токов этим методом.
5.1 Теоретические сведения
Целью расчета сложных электрических цепей является расчет токов во всех ветвях и по их направлениям и величинам анализ режимов работы источников ЭДС, работающих в ветвях. Для облегчения расчетов составляется схема замещения электрической цепи, состоящая из совокупности источников ЭДС и сопротивлений, которыми обладают реальные элементы рассчитываемой цепи.
При расчете простых цепей постоянного тока пользуются законом Ома. Сложные электрические цепи рассчитываются с применением специальных методов, в число которых входит и метод наложения.
Метод наложения к расчету сложных цепей постоянного тока применяется для определения токов во всех ветвях сложной цепи, когда цепь содержит 2-3 источника ЭДС, включенные в разные ветви и 3-4 ветви.
Одна из сложных электрических цепей постоянного тока представлена на рис. 5.1. Сопротивления R01 ,R02 являются внутренними сопротивлениями источников.
Последовательность расчета
Рассчитываем токи во всех ветвях, от
действия каждого источника в отдельности.
а) исключаем Е2 оставляя R02 (рис. 5.2)
;
;
;
б) исключаем Е1 оставляя R01 (рис.5.3)
;
;
;
в) проводим наложение частичных схем:
;
;
Рис. 5.1
Рис. 5.2
Рис. 5.3
5.2 Электрическая схема опыта
R01
R02
Рис. 5.4
Электрооборудование и приборы
1. Источник энергии – 4,5 В, 2 шт.;
2. V – на предел 200 В*;
3. А1 – на предел 200 мА*;
А2 – на предел 200 мА*;
А3 – на предел 200 мА*;
Магазин сопротивлений – 3 шт.;
Ключи - 2 шт.
* - в качестве А1 ,А2 , А3, V взять мультиметры.
5.4 Задание и порядок выполнения работы
Собрать электрическую цепь (рис. 5.4).
Установить на мультиметрах необходимый предел измерения.
Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.
Установить заданные преподавателем параметры сопротивлений на магазинах.
При нейтральном (отключенном) положении ключей S1 и S2 переносным вольтметром измерить ЭДС источников и записать результаты в таблицу.
Включить ключи S1 и S2 в положение (2), проверить правильность работы приборов записать в таблицу величины токов I1, I2, I3 из опыта, при этом проверить баланс токов I3 = I1 + I2.
Включить ключ S1 в положение (2), а ключ S2 перевести в положение (1) по схеме, проверить правильность работы амперметров, после чего записать показания в таблицу I1', I2', I3' из опыта (частичные токи ветвей от действия Е1).
Включить ключ S1 в положение (1), а ключ S2 перевести в положение (2) по схеме, проверить правильность работы амперметров, после чего записать показания в таблицу I1", I2", I3" из опыта (частичные токи ветвей от действия Е2).
Таблица5.1
Измерить |
|||||||||||||
№ п/п |
Е1 |
Е2 |
I1' |
I2' |
I3' |
I1" |
I2" |
I3" |
I1 |
I2 |
I3 |
U1 |
U2 |
В |
В |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
В |
В |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислить |
|||||||||||||
№ п/п |
Е1 |
Е2 |
I1' |
I2' |
I3' |
I1" |
I2" |
I3" |
I1 |
I2 |
I3 |
R01 |
R02 |
В |
В |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
А |
Ом |
Ом |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
Как рассчитать токи в ветвях схемы методом наложения?
Перечислите все известные Вам методы расчета сложных цепей. Дайте пояснение, когда каждый из методов имеет наибольшее предпочтение?
Лабораторная работа №6
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ
ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА