II. Принцип линейности

I. ПРИНЦИП НАЛОЖЕНИЯ

Часть II

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ТЕОРЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Лабораторная работа № 1

Цель работы: методом вычислительного эксперимента убедиться в выполнении следующих принципов и теорем:

Ø принципа наложения (суперпозиции),

Ø принципа линейности,

Ø теоремы об активном двухполюснике.

Порядок выполнения работы:

1. Загрузить исходную пассивную резистивную цепь, которая использовалась в первой части лабораторной работы.

2. Включить три источника напряжения в произвольно выбранные ветви. Задать произвольно напряжения источников и занести их в протокол.

3. Включить амперметр в произвольно выбранную ветвь и измерить ток и занести его значение в протокол.

4. Обнулить все источники, кроме первого. Для этого задать их значения равными нулю. Измерить ток и занести его значение в протокол.

5. Задать обнуленным источникам прежние значения (см. п.2).

6. Обнулить все источники, кроме второго. Измерить ток и занести его значение в протокол.

7. Задать обнуленным источникам прежние значения (см. п.2).

8. Обнулить все источники, кроме третьего. Измерить ток и занести его значение в протокол.

9. Просуммировать токи, измеренные в пп. 4,6 и 8, алгебраически (т.е. с учетом знака). Сумма должна быть равна току, измеренному в п.3

1. Загрузить исходную пассивную резистивную цепь.

2. Вместо какого-либо резистора включить переменный резистор. Он находится на той же панели инструментов (BASIC), что и обычный резистор.

3. Установите номинальное сопротивление переменного резистора равным
100 Ом.

4.

Включите переменный резистор как реостат, соединив вывод движка с одним из выводов переменного резистора. Последовательно с реостатом включить амперметр, а параллельно – вольтметр. Схема будет иметь примерно следующий вид:

5. Включить три источника напряжения в произвольно выбранные ветви. Задать произвольно напряжения источников и занести их в протокол.

6. В две произвольно выбранные ветви включить амперметры. Обозначить приборы, как показано на схеме (двойной щелчок на приборе, вкладка Label). Сохранить файл.

7. Подготовьте таблицу

		Положение движка реостата
Режим	Короткое замыкание реостата	20%	40%	60%	80%	100%	Холостой ход ветви с реостатом
Показания ампеметра А2, мА
Показания ампеметра А3, мА
Показания ампеметра А1, мА
Показания ампеметра V1, В
Сопротивление реостата, Ом							µ

8. Переключить клавиатуру на латиницу. Запустить процесс моделирования, нажав выключатель в правом верхнем углу экрана. Нажимая клавишу R (т.е. «перемещая» движок реостата в одну сторону)или Shift-R (т.е. «перемещая» движок реостата в другую сторону)изменить сопротивление реостата так, чтобы показания вольтметра V1 были равны нулю (реально - порядка 100 мкВ). Это режим короткого замыкания реостата. Занести показания приборов в таблицу.

9. Установить движок реостата в положение 20%. Проценты отображаются около обозначения реостата на схеме. Занести показания приборов в таблицу. Строку «Сопротивление реостата» оставить пока пустой.

10. Повторить предыдущий пункт для положений 40%, 60%, 80%, 100%. Занести показания приборов в таблицу. Строку «Сопротивление реостата» пока оставить пустой. Выключить моделирование.

11.

Разомкнуть ветвь с реостатом в одной из точек его подключения. Например, отключим левый вывод реостата

12. Запустить моделирование. Занести показания приборов в столбец «Холостой ход ветви с реостатом». Выключить моделирование

13. Рассчитать сопротивление реостата, как отношение показаний вольтметра V1 и амперметра A1 и занести в последнюю строку.

14. Построить зависимости I₃=f(I₂), V₁=f(I₁), P₁=f(I₁), V₁=f(I₂), V1=f(R_{реостата}) и сделать выводы относительно характера их изменения.

III.

ТЕОРЕМА ОБ АКТИВНОМ ДВУХПОЛЮСНИКЕ

1. Собрать схему.
Проследить за тем, чтобы полярность источника, полярность подключения приборов и подключение движка переменного резистора были согласованы с предыдущим опытом. Как и ранее, будем измерять ток через реостат и напряжение на нем.

2. Сопротивление реостата установить, как в предыдущем опыте.

3. Источник напряжения и постоянный резистор представляют собой эквивалентный двухполюсник, если их параметры установлены в соответствии с теоремой об активном двухполюснике (теоремой Тевенина).

4. Напряжение источника установить равным напряжению холостого хода.

5. Внутреннее сопротивление двухполюсника установить равным отношению напряжения холостого хода и тока короткого замыкания. Эти величины следует взять из предыдущего опыта.

6. Повторить опыты нагрузки при тех же значениях сопротивления реостата, что и в предыдущем опыте.

7. Сделать выводы относительно эквивалентности подключенного двухполюсника.

Дата добавления: 2015-05-10