
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
им. В.И. Ульянова (Ленина)»
Кафедра ТОЭ
ОТЧЕТ
По лабораторной работе № 2
«ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РЕЗИСТИВНЫХ ЦЕПЕЙ»
Выполнил: Иванов С. К
Группа № 0392
Преподаватель: Езеров К.С
Вопросы |
Задачи ИДЗ |
Даты коллоквиума |
Итог |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
Санкт-Петербург, 2022
Работа № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РЕЗИСТИВНЫХ ЦЕПЕЙ
Цель работы: экспериментальное исследование линейных разветвленных резистивных цепей с использованием методов наложения, эквивалентно го источника и принципа взаимности.
Подготовка к работе
В работе анализируют резистивную цепь
с источниками постоянного
напряжения
и тока
.
Метод наложения. Реакцию цепи на действие нескольких источников определяют, как алгебраическую сумму реакций на действие каждого источника в отдельности. Метод наложения применительно к задаче определения токов в исследуемой цепи поясняет схемы 2.2, согласно которым
Метод эквивалентного источника
напряжения. По отношению к одной
из ветвей линейную цепь с несколькими
источниками можно представить одним
эквивалентным ИН
с последовательно соединенным
сопротивлением
По отношению к ветви с сопротивлением
рассматриваемую
цепь можно представить схемой, приведенной
на схеме 2.3.
Принцип взаимности. Если ИН (единственный в цепи), действуя в одной ветви линейной электрической цепи, вызывает ток в другой ветви, то тот же источник после его переноса во вторую ветвь вызовет в первой ветви такой же ток.
Обработка результатов
2.2.1. Исследование цепи при питании ее от двух источников
Для выполнения работы использовалась схема, приведенная ниже. Элементы цепи смонтированы на плате, источники напряжения и тока обозначены и соответственно
Результаты измерений находятся в таблице 2.2.1 и продублированы в таблице ниже.
Проверим результаты с помощью законов Кирхгофа:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0.36 |
0.49 |
1.61 |
2.10 |
1.05 |
0.23 |
0.32 |
0.56 |
0.78 |
Измерения сошлись с точностью до допустимой погрешности.
2.2.2. Определение токов цепи методом наложения
Были проделаны 2 опыта:
1) подключен к цепи только ИН
и измерены токи в ветвях (схема 22.а);
2) Затем подключен к цепи только ИТ и определен ток в ветвях (схема 2.2, б).
Результаты измерений находятся в таблице 2.2 и в таблице ниже.
Используем метод наложения для нахождения токов в ветвях:
|
|
|
|
|
|
0.6 |
0.24 |
0.36 |
0.24 |
|
0.37 |
0.57 |
0.20 |
0.49 |
|
0.23 |
0.33 |
0.56 |
0.73 |
Измерения сошлись с измерениями из таблицы 2.2.1 с точностью до погрешности.
2.2.3. Определение тока в ветви с сопротивлением методом эквивалентного источника напряжения.
После проведения
эксперимента было получено значение
,
которое полностью совпадает с результатом,
полученным в первом пункте лабораторной
работы.
2.2.4. Экспериментальная проверка принципа взаимности
В ходе проведения опытов было установлено
равенство значений токов
,
что подтверждает выполнение принципа
взаимности.
Вывод.
В ходе лабораторной работы опытным путем была установлена выполнимость принципа взаимности, а также получены результаты измерений, предельно близкие к теоретическим значениям.
Вопросы:
Каковы результаты контроля данных в 2.2.1? Ответ: результаты контроля данных в данном пункте показали, что величины были измерены правильно.
Изменятся ли токи ветвей, если одновременно изменить полярность напряжения ИН и направление тока ИТ на противоположные? Ответ: полярность R-элементов согласованна. Величина токов по модулю останется прежней, направления изменятся на противоположные.
Чему равно напряжение между узлами «
» и «
» цепи?
Напряжение между точками и найдем по II закону Кирхгофа, как
Как изменить напряжение ИН, чтобы ток
стал равен нулю?
Почему рис. 2.4, б при
реализует схему метода эквивалентного источника напряжения (рис. 2.3, а)?
Схема
реализует метод эквивалентного источника
напряжения относительно точек
потому что ток, протекающий через
будет всегда равен
Чему будет равен ток , если ИН поместить в ветвь 4, а ИТ отключить?
Ток
станет равен току
согласно принципу взаимности
Как проконтролировать результаты экспериментов в 2.2.2, 2.2.3 и 2.2.4? Проконтролировать результаты экспериментов можно, произведя теоретические расчеты в каждом из случаев.