Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование и анализ работы линейных электрических цепей постоянного тока в программе Electronics Workbench при дистанционном обучении. Учебно-метод
.pdf
от нулевого значения до наибольшего), каждый раз измеряя
токи , и потенциалы ,
.
Результаты занести в табл. 3.3.
5. Представить данные экспериментов на проверку
преподавателю.
Обработка полученных результатов, содержание отчета
1. По измеренным потенциалам узлов (2й опыт)
рассчитать и занести в табл.3.1 напряжения
и
.
2. Рассчитать и занести в табл.3.2 частичные
напряжения
и
вызываемые на 1й, 2й и
3й ветвях каждым из источников. Посчитать и занести в эту
61
См
же таблицу алгебраические суммы частичных токов
, частичных потенциалов
напряжений
,
,
.
и частичных
,
Проверить выполнение принципа наложения, сравнив
результаты с данными табл.3.1.
3. Проверить выполнение принципа взаимности,
сравнив в табл.3.2 величины частичных токов
и
вызываемых равными по величине источниками ЭДС
.
4. На основании данных табл.3.2 рассчитать входные
и взаимные проводимости ветвей.
Результаты занести в первую свободную строку
табл.3.4.1.
Таблица 3.4.1
,
,
Сравнить значения
Объяснить причину замеченной закономерности.
и
62
и
и
.
---
Примечание по п.4.
Преподаватель может предложить студентам рассчитать
входные и взаимные проводимости ветвей с использованием
главного определителя и алгебраических дополнений
стандартной системы уравнений метода контурных токов. В
этом случае расчеты удобнее провести после выполнения п.8
данного раздела.
Для записи полученных результатов предназначена
вторая свободная строка табл.3.4.1.
5. По данным табл.3.2 определить передаточные
коэффициенты по напряжению между первой, второй и
третьей ветвями исследуемой электрической цепи (величины
частичных напряжений на этих ветвях взять из табл.3.2).
Результаты занести в табл.3.4.2.
Таблица 3.4.2
63
6. По данным нескольких экспериментов (табл.3.1,
Ом
В
А
0
табл.3.2) рассчитать (применив законы Ома и Кирхгофа)
сопротивления ветвей.
Средние значения полученных величин занести в табл.
3.5.
Таблица 3.5
7. Используя данные табл.3.5 (сопротивления ветвей) и
табл.3.1 (ЭДС источников), рассчитать потенциалы узлов и
токи в ветвях исследуемой цепи методом узловых
потенциалов.
Результаты занести в табл.3.6.
Таблица 3.6
64
А
Сравнить данные табл.3.6 с результатами эксперимента
(табл.3.1) и данными, полученными с применением метода
наложения (табл.3.2).
8. Выполнить расчет токов в ветвях исследуемой цепи
методом контурных токов (с учетом указаний п.4 раздела
«Подготовка к работе»).
Результаты занести в табл.3.7.
Таблица 3.7
Сравнить данные табл.3.7 с результатами
эксперимента (табл.3.1), результатами определения токов
методом наложения (табл.3.2), результатами расчета методом
узловых потенциалов (табл.3.6).
Примечание по п.п.7, 8.
Часть членов бригады (по указанию преподавателя)
может выполнять только п.7 этого раздела, а другая ее часть
– только п.8.
65
9. Используя табл.3.3, построить зависимость одной из
величин (ток, напряжение) от другой (каждый строит свою
зависимость).
10. Проанализировать результаты опытов и расчетов.
11. Оформить отчет и сделать содержательные выводы
по работе.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте суть принципа наложения и
основанного на нем метода расчета электрических цепей.
2. В каких случаях при расчете токов в ветвях
электрической цепи целесообразно использовать метод
наложения?
3. Что такое и как определяются «входная
проводимость» ветви, «взаимная проводимость» ветвей?
4. Сформулируйте принцип взаимности.
5. Как определить передаточный коэффициент
ветвей по напряжению? По току?
6. Как изменяются токи в ветвях линейной
электрической цепи при изменении ЭДС или сопротивления
в какойлибо одной ветви?
66
7. Как рассчитать токи в ветвях линейной
электрической цепи по известным потенциалам узлов,
сопротивлениям ветвей и ЭДС источников?
8. Как определить порядок стандартной системы
уравнений, составляемой для расчета цепи методом узловых
потенциалов? Как рассчитываются коэффициенты и
свободные члены этих уравнений?
9. Какой порядок у стандартной системы уравнений,
составляемой для расчета цепи методом контурных токов?
Чему равны коэффициенты и свободные члены этих
уравнений?
10. Какой из методов и почему эффективнее при расчете
цепи рис.3.1?
11. Решите несложную типовую задачу методом
наложения, методом узловых потенциалов или методом
контурных токов (по указанию преподавателя).
Схема электрической цепи по структуре должна быть
близка к схеме, изображенной на рис.3.1, но сопротивление
ветви с одним из источников ЭДС может быть задано
нулевым, а источник ЭДС в другой ветви с сопротивлением
может быть заменен источником тока, подключенным
параллельно этому сопротивлению.
67
Список литературы
1. Теоретические основы электротехники. Электрические
цепи : учебник / Л.А. Бессонов. – 11-е изд., перераб. и доп. –
М.: Гардарики, 2007. – 701 с. : ил. – С.38–57.
2. Теоретические основы электротехники. 30 лекций по
теории электрических цепей / А.Б. Новгородцев. – СПб.:
Питер, 2006, С. 8195.
3. Чавчанидзе Г.Д., Волынцев В.В., Симаков А.В.,
Кручинин Е.В. Линейные цепи постоянного тока:
Методические указания. – М.: МИИТ, 2009, С. 4463.
68
Работа 4
ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ПЕРЕДАЧИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ОТ АКТИВНОГО
ДВУХПОЛЮСНИКА К НАГРУЗКЕ
Цель работы: экспериментальное исследование условий
передачи энергии от активного двухполюсника к нагрузке,
определение коэффициента полезного действия (к.п.д.)
передачи, исследование условий замены активного
двухполюсника эквивалентным генератором.
Основные теоретические положения
Активным называется двухполюсник, в состав которого
входят нескомпенсированные источники электроэнергии
(источники, результат совместного действия которых
отличен от нуля и проявляется в отличном от нуля
напряжении на разомкнутых зажимах двухполюсника (в
режиме холостого хода (х.х.) двухполюсника, при нулевом
токе в его нагрузке).
На схеме исследуемой электрической цепи (рис.4.1)
активный двухполюсник выделен пунктирной линией.
69
Рис.4.1
Очевидно, что мощность нагрузки
(рис.4.1) может
быть определена вычитанием из суммы мощностей всех
источников
суммы мощностей потерь во всех его сопротивлениях
, входящих в активный двухполюсник,
:
К.п.д. передачи энергии от активного двухполюсника
нагрузке
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]