2.2. Расчёт электрических цепей с использованием принципа наложения

Принцип наложения позволяет разбить сложную задачу расчёта цепи на несколько простых задач.

Ток в любой ветви схемы можно определить как результат наложения частных токов, получающихся в этой ветви от каждой ЭДС в отдельности. С использованием этого метода расчёт сложной цепи производится в следующем порядке: поочерёдно оставляют в цепи действующим только один источник ЭДС; любым известным методом, например, методом «свёртывания», определяют эквивалентное сопротивление электрической цепи и находят токи в ветвях. Таких расчётов производят столько, сколько ЭДС действует во всей цепи. Действительный ток в каждой ветви находят алгебраическим сложением частных токов, созданных отдельными ЭДС. Расчёт проверяют составлением баланса мощностей.

3. Приборы и оборудование

В данной работе предлагается исследовать сложную электрическую цепь. Все измерения выполняются с помощью мультиметра. В лабораторной работе используется ОДИН МУЛЬТИМЕТР и в качестве вольтметра, и в качестве амперметра. Поэтому:

• при проведении экспериментов необходимо НЕ ЗАБЫВАТЬ ПЕРЕКЛЮЧАТЬ ПРИБОР из одного режима работы в другой, что производится строго в следующей последовательности: ОТКЛЮЧИТЬ ПРИБОР → ПОМЕНЯТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЩУПОВ → УСТАНОВИТЬ ПРЕДЕЛ → ПОДКЛЮЧИТЬ ПРИБОР.

Внимание!!! Нарушение этого порядка действий приводит к выходу мультиметра из строя.

• необходимо учитывать, что вольтметр и амперметр имеют разные СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ в электрическую цепь (см. рис. ОП.1, б и ОП.2).

Пределы измерений с помощью переключателя режимов работы мультиметра необходимо выбирать следующие:

• для измерения напряжения – – использовать из сектора пределов «V–» предел «20 В»;

• для измерения тока – – использовать из сектора пределов «A–» предел «200 mA».

Подробнее об использовании мультиметра см. в п. 7.6 общих положений данных методических указаний.

В работе используются резисторы из набора миниблоков, номиналы которых для разных вариантов указаны в таблице 2.1.

В качестве источников напряжения в работе используются ДВА ИСТОЧНИКА генератора постоянных напряжений: источник E₁ – нерегулируемый с напряжением ≈ 15 В (ВЕРХНИЙ ИЛИ СРЕДНИЙ источник в правой части блока генераторов напряжений) и источник E₂ – регулируемый источник напряжения от 0 до 15 В (НИЖНИЙ источник с регулировочной ручкой в правой части блока генераторов). Номинальные значения напряжения на его зажимах также указаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Для «СХЕМЫ А»					Для «СХЕМЫ Б»
Вар.	, В	, Ом	, Ом	, Ом	Вар.	, В	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом
1	12,3	100	150	47	1	13,6	150	33	220	470
2	8,7	220	100	33	2	5,7	330	220	47	33
3	13,5	100	330	22	3	12,8	150	100	330	470
4	7,9	150	100	22	4	11,4	100	330	22	47
5	9,2	330	150	10	5	4,3	330	150	33	22
6	11,4	150	220	33	6	10,9	150	220	100	33
7	6,1	330	150	220	7	9,5	100	150	220	680
8	5,8	220	33	470	8	8,2	47	100	220	330
9	4,7	47	220	150	9	7,7	22	150	680	470
10	10,6	10	150	470	10	4,1	220	100	470	150