Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Краткие теоретические сведения. Электрической цепью называется совокупность устройств и объектов, образующих путь для прохождения электрического тока




Электрической цепью называется совокупность устройств и объектов, образующих путь для прохождения электрического тока, электромагнитные процессы в которых описываются понятиями тока, напряжения и ЭДС.

Двухполюсником называется часть электрической цепи, рассматриваемая относительно двух выделенных зажимов, обозначаемых буквами, например, зажимы a и b.

Если двухполюсник не содержит источников электрической энергии или эти источники в нем учитываются своими внутренними сопротивлениями, то такой двухполюсник называется пассивным. Если в двухполюснике присутствуют источники электрической энергии, то такой двухполюсник является активным.

Для определения токов и напряжений на участках цепи пользуются электрическими схемами замещения. Схема замещения электрической цепи описывает происходящие в цепи электромагнитные процессы при определенных допущениях. В зависимости от принятых допущений одной и той же электрической цепи можно поставить в соответствие несколько различных схем замещения.

На схемах замещения электрической цепи источники электрической энергии могут быть представлены идеализированными активными элементами, а именно источниками напряжения и источниками тока.

В идеальном источнике напряжения напряжение на зажимах источника не зависит от тока, проходящего через источник. Напряжение на зажимах источника равно ЭДС. Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения равно нулю.

В идеальном источнике тока ток, проходящий через источник, равен току источника тока и не зависит от напряжения на его зажимах. Внутреннее сопротивление источника тока стремится к бесконечности.

На участке схемы замещения электрической цепи резистивные элементы, сокращенно R – элементы, учитывают необратимые процессы преобразования электрической энергии в другие виды энергии, например, тепловую, механическую и другие виды.

На участке схемы замещения электрической цепи индуктивные (сокращенно L – элементы) и емкостные (сокращенно C – элементы) учитывают обратимые процессы преобразования электрической энергии, связанные с накоплением и убылью энергии соответственно магнитного и электрического полей.

В цепи постоянного тока L – элементы не оказывают сопротивления току, поэтому на участке схемы замещения цепи они заменяются проводниками с сопротивлением равным нулю.

В цепи постоянного тока C – элементы для тока представляют бесконечно большое сопротивление, поэтому на участке схемы замещения цепи они моделируют собой обрыв цепи, то есть ветви с такими элементами на схеме замещения цепи не наносятся.

Пассивные L и C – элементы являются атрибутами цепей переменного тока, поскольку они, находясь на участке электрической цепи, оказывают сопротивление переменному току.

Под эквивалентными преобразованиями двухполюсников понимается такая замена, при которой одинаковых токи и напряжения на их зажимах будут одинаковы.

Эквивалентная замена двух последовательно включенных сопротивлений:

Эквивалентная замена двух параллельно включенных сопротивлений:

Замена двух последовательно включенных источников ЭДС:

(сумма алгебраическая).

Замена двух параллельно включенных источников тока:

(сумма алгебраическая).

Замена неидеального источника тока неидеальным источником ЭДС

, .

Формула для обратной замены

, ,

где – внутреннее сопротивление источника ЭДС, – внутренняя проводимость источника тока.

Формула для вычисления напряжения на одном из плеч делителя напряжения (на резисторе ):

Формула для вычисления тока через одно из плеч делителя тока (через резистор ):

,

где – ток на неразветвленном участке цепи.

Описание лабораторного стенда и рабочее задание

1. Ознакомиться с комплексным лабораторным стендом для исследования электрических и электронных цепей. Установить съемную панель на лабораторном стенде (рис. 2).

 

Рис. 2

 

2. Собрать схему согласно рисунку 3. Определить методом амперметра и вольтметра сопротивления участков электрической цепи R1 – R5 и эквивалентное сопротивление цепи относительно зажимов источника. Определить расчетом эквивалентное сопротивление цепи и сопоставить его с измеренным значением.

 

Рис. 3

 

3. Собрать рабочую схему варианта (по указанию преподавателя) согласно рисунку 4. Измерить методом амперметра и вольтметра эквивалентное сопротивление цепи относительно зажимов источника питания. Сопоставить измеренное значение эквивалентного сопротивления с расчетом цепи методом эквивалентных преобразований пассивного двухполюсника, используя в качестве исходных данных измеренные значения сопротивлений участков цепи в пункте 2 рабочего задания.

4. Продолжить эксперимент пункта 3 рабочего задания, измерив вольтметром напряжения на всех участках цепи, а также измерив амперметрами ток на неразветвленном участке цепи и ток в другой ветви. Провести косвенные измерения значений токов на участках электрической цепи, используя выражение закона Ома.

5. Сопоставить результаты измеренных значений токов в ветвях электрической цепи по данным пункта 3 рабочего задания с расчетными значениями, полученными методом эквивалентных преобразований (методом свертки-развертки электрической цепи). При определении токов в параллельных ветвях воспользоваться выражением делителя тока.

а) б)

 

в) г)

 

д) е)

ж) з)

Рис. 4

 

и) к)

Рис. 4 (окончание)

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 548; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.021 сек.