Лабораторная работа №1. Экспериментальная проверка токораспределения в разветвленных цепях постоянного тока
Определение токов в ветвях методом наложения
Для экспериментального определения токов используется схема, рассчитанная
в контрольной работе №2 в соответствии с выданным вариантом.
В соответствии с технологией использования метода наложения потребуется
собрать четыре частичные схемы (по числу источников энергии) и экспериментально
замерить частичные токи в каждой ветви каждой из четырех частичных схем.
Рассмотрим в качестве примера цепь на рис. 15.
Примем произвольно направления токов в ветвях, как показано на рис.
34 (в лабораторной работе направления токов целесообразно принять такими,
как это было сделано при выполнении контрольной работы № 2).
Частичные схемы представлены на рис. 35, а—г. Частичные токи обозначены
двойным индексом через черточку. Второй индекс соответствует рисунку
частичной схемы.
При наборе частичных схем целесообразно вначале собрать общий контур
схемы с резисторами и амперметрами, но без источников энергии, как показано
на рис. 36.



Далее, для получения каждой из частичных схем поочередно нужно будет
подключать в схему на рис. 36 по одному из источников в соответствии
со схемами на рис. 35.
Таким образом, для выполнения настоящего пункта задания следует подготовить
четыре частичные схемы и измерить в них частичные токи. Результаты занести
в табл. 7.1.
Таблица 7.1 — Результаты измерений частичных токов
Частичная
|
Токи ветвей
|
схема
|
, А
|
, А
|
, А
|
, А
|
, А
|
, А
|
, А
|
, А
|
а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полные токи
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В предпоследней строке таблицы должны быть представлены алгебраические
суммы частичных токов ветвей, в последней — результаты расчетов из контрольной
работы № 2.
Сравнив результаты расчетов в контрольной работе и результаты эксперимента,
сделать выводы.
Определение потенциалов узлов
Собрать цепь в соответствии со схемой контрольной работы № 2 (со всеми
источниками энергии) и замерить потенциалы всех узлов относительно узла,
который был заземлен при расчете цепи методом узловых потенциалов. Сравнить
полученные результаты с расчетными.
Определение тока в ветви методом эквивалентного генератора
В этом пункте работы следует экспериментально проверить результаты
расчета в контрольной работе №2 тока в одной из ветвей методом эквивалентного
генератора.
Для пояснений используем схему на рис. 34. Например, необходимо найти
ток
.
Выделим в качестве эквивалентного генератора часть схемы, подключенной
к ветви с искомым током. На рис. 37 эта часть схемы обведена штриховой
линией.

Для определения параметров эквивалентного генератора следует собрать
схему на рис. 37 без элементов
и
. Напряжение между выводами 1 и 2 даст э.д.с. эквивалентного
генератора
. При определении сопротивления эквивалентного генератора
нужно вместо источников
и
поставить закоротки, а источник тока
просто из схемы удалить.
Для определения
к зажимам
1 и 2 следует подключить цепочку из включенных последовательно амперметра
и источника э.д.с. величиной 10 В. Интересующее нас сопротивление определяется
по известным э.д.с. и току по закону Ома.
После определения параметров эквивалентного генератора собрать схему
на рис. 38 и определить ток в ветви с
.

Результаты определения параметров эквивалентного генератора и тока
в ветви с
сравнить с
расчетными и сделать выводы.
Проверка соотношений эквивалентного преобразования треугольника в
звезду и наоборот
Для схемы треугольника на рис. 39, а задано:
Ом;
Ом,
Ом.

Рассчитать сопротивления
,
и
эквивалентной звезды.
Собрать схему на рис. 39, а и определить сопротивления между выводами
аb, ас, bс, для чего к указанным выводам подключать цепочку из амперметра
и э.д.с. величиной 10 В и использовать закон Ома.
Собрать схему на рис. 39, б и так же замерить сопротивления между
выводами аb, ас, bс. По результатам измерений сделать выводы.
Для схемы звезды на рис. 39, б задано:
= 1 кОм;
= 1,5 кОм;
= 3 кОм.
Рассчитать сопротивления
,
и
эквивалентного треугольника. Собрать схемы звезды и треугольника,
определить сопротивления между зажимами аb, ас, bс, по результатам измерений
сделать вывод.