Лаба 2 / Лабораторная работа №2_Токарев_0421

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В.И. Ульянова (Ленина)»

кафедра Теоретических основ электротехники

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 2

«Исследование линейных резистивных цепей»

Выполнил : Токарев А.А.

Группа № 0421

Преподаватель: Яшкардин Р.В.

Санкт-Петербург

2022

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

«Исследование линейных резистивных цепей»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Экспериментальное исследование линейных резистивных цепей с использованием методов наложения, эквивалентного источника и принципа взаимности.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:

В работе анализируют резистивную цепь с источниками постоянного напряжения U и тока I (рис.2.1).

В цепи U = 2 В, I ≈ 1 мА, R₁ = R₂ = 1,5 кОм, R₃ = R₄ = 3 кОм. Для определения напряжений ветвей используют некоторые методы анализа сложных цепей, сущность которых изложена далее.

Метод наложения. Реакцию цепи на воздействие нескольких источников определяют как алгебраическую сумму реакций на действие каждого источника в отдельности. Метод наложения применительно к задаче определения токов в исследуемой цепи поясняет рис. 2.2, согласно которому I₁ = I₁` - I<sub>1</sub>``; I<sub>2</sub> = I<sub>2</sub>`` - I<sub>2</sub>`; I₃ = I₃` + I<sub>3</sub>``; I<sub>4</sub> = I<sub>4</sub>` + I₄``.

Метод эквивалентного источника напряжения. По отношению к одной из ветвей линейную цепь с несколькими источниками можно представить одним эквивалентным ИН U₀ с последовательно соединенным сопротивлением R₀.

По отношению к ветви с сопротивлением R₃ рассматриваемую цепь (рис. 2.1) можно представить схемой, приведенной на рис. 2.3, а.

Из схемы видно, что

где U₀ – напряжение между выводами А и В ветви 3 при её обрыве (рис. 2.3, б); R₀ – выходное (эквивалентное) сопротивление цепи со стороны рассматриваемой ветви при исключении источников в схеме на рис. 2.3, б (это сопротивление можно найти по формуле R₀ = U₀/I_k, где I_k – ток короткого замыкания ветви 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.

Принцип взаимности поясняет рис. 2.4.

Обработка измерений:

Таблица 2.1

U,В	U1,В	U2,В	U3,В	U4,В	I,мА	I1,мА	I2,мА	I3,мА	I4,мА
1,99	0,34	0,4	1,64	2,04	0,99	0,23	0,27	0,51	0,71

Проверим полученные экспериментально результаты из таблицы 2.1 с помощью законов Кирхгофа:

1. Построим схему, обозначив направления токов, полярность напряжений и направления обхода контуров:

2. Составим уравнения по I закону Кирхгофа:

Узел 1: -I₁ + I_U = 0

Узел 2: I₁ – I₂ + I₃ = 0

Узел 3: -I_U +