
- •Введение
- •1 Основные теоретические положения
- •2 Ход работы
- •2.1 Экспериментальные получение внешней характеристики источника питания
- •2.2 Расчеты внешней характеристики
- •2.3 Проверка выполнения первого правила Кирхгофа для узла «2»
- •2.4 Проверка выполнения первого правила Кирхгофа для узла «3»
- •2.5 Проверка выполнения второго правила Кирхгофа для замкнутого контура на резисторах r2, r3, r4
- •2.6 Проверка второго правила Кирхгофа для замкнутого контура на резисторах r7 ... R10
- •2.7 Проверка возможности замены треугольника сопротивлений эквивалентной звездой
- •2.8 Проверка возможностей звезды сопротивлений эквивалентности треугольника
- •2.9 Подробные выводы по результатам всех проведенных экспериментов
- •Заключение
2.4 Проверка выполнения первого правила Кирхгофа для узла «3»
Измерения были произведены аналогично предыдущему пункту. Результаты были занесены в таблицу 8.
Таблица 8
Элемент |
R3 |
R4 |
R6 |
Сопротивление, Ом |
300 |
500 |
150 |
Напряжение, мВ |
2280 |
-130 |
-1080 |
Ток в ветви, мА |
7,6 |
-0,26 |
-7,2 |
Алгебраическая сумма токов узла, мА |
0,14 |
2.5 Проверка выполнения второго правила Кирхгофа для замкнутого контура на резисторах r2, r3, r4
Измерения напряжений на резисторах были произведены с помощью одного вольтметра. При измерениях было выбрано направление обхода замкнутого контура и перенесены последовательно с элемента оба шнура вольтметра. Результаты были занесены в таблицу 9.
Таблица 9.
Элемент |
R2 |
R3 |
R4 |
Сопротивление, Ом |
400 |
300 |
500 |
Напряжение, мВ |
-2410 |
2280 |
130 |
Алгебраическая сумма токов узла, мА |
0 |
2.6 Проверка второго правила Кирхгофа для замкнутого контура на резисторах r7 ... R10
Значения резисторов R9, R10 и R11, согласно 4 варианту, были взяты из таблицы 10.
Таблица 10
Элементы |
Вариант № |
4 |
|
R9, Ом |
133 |
R10, Ом |
125 |
R11, Ом |
160 |
Для проверки измерения тумблера S1 был переведен во включенное состояние, переключатель SA1 был переведен в положение «1». Измерения напряжений произведены аналогично пункту 3.5. Результаты были занесены в таблицу 11.
Таблица 11
Элемент |
R7 |
R8 |
R9 |
R10 |
Сопротивление, Ом |
150 |
150 |
133 |
125 |
Напряжение, мВ |
1230 |
-1270 |
1090 |
-1050 |
Алгебраическая сумма напряжений контура, мВ |
0 |
2.7 Проверка возможности замены треугольника сопротивлений эквивалентной звездой
Были выставлены значения сопротивлений треугольника на элементах R2, R3, R4 согласно таблице 12.
Таблица 12
Элементы |
Вариант № |
4 |
|
R2, Ом |
400 |
R3, Ом |
600 |
R4, Ом |
500 |
R9 = R2*R4/(R2+R3+R4) = 133,3 Ом;
R10 = R3*R4/(R2+R3+R4) = 200 Ом;
R11 = R2*R3/(R2+R3+R4) = 160 Ом.
Были установлены рассчитанные значения сопротивлений резисторов R9, R10, R11 на макете.
Переключатель SA1 был установлен в положение «2» и определены токи через элементы R5 и R6, размерены напряжения на этих элементах и пересчитаны в токи по закону Ома.
Был переведен переключатель SA в положение «1», тумблер S1 во включенное состояние и определены токи через элементы R7 и R8. Результаты были занесены в таблицу 13.
Таблица 13
Элемент |
R5 |
R7 |
R6 |
R8 |
Сопротивление, Ом |
150 |
150 |
150 |
150 |
Напряжение, мВ |
1420 |
890 |
-1200 |
-720 |
Ток, мА |
9,46 |
5,93 |
-8 |
-4,8 |
Схемы треугольников и звезды сопротивлений эквивалентны, если при замене одной фигуры на другую в оставшейся части цепи токи не изменятся. Если посмотреть на конфигурацию исследуемых здесь цепей, то с учетом равенства сопротивлений резисторов R5, R6, R7, R8 эквивалентность подтвердится, если будут равны токи через резисторы R5 и R7, а также резисторы R6 и R8.