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
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:
Рассчитать сопротивления
,
и
эквивалентного треугольника. Собрать схемы звезды и треугольника, определить сопротивления между зажимами аb, ас, bс, по результатам измерений сделать вывод.
