Порядок выполнения работы. Предварительный расчет

Предварительный расчет

Для схемы рис. 10 определить токи I₁, I₂ и I₃ методом наложения и методом эквивалентного генератора. По законам Кирхгофа и рассчитанному значению токов определить значение потенциалов φ₁, φ₂ и тока I_E1. Результаты расчета занести в табл. 1 и 2.

Рис. 10

Примечание: Значения параметров генераторов выбрать произвольно. Значения сопротивлений выбрать из предложенного ряда в стенде С3-ЭМ1 (150 Ом, 680 Ом, 820 Ом)

1. Определение параметров источников ЭДС и тока

На стенде с объектами исследования С3-ЭМ1 собрать схему по рис. 11а. Генератор напряжения соединить со стендом активных элементов (в генераторе включить его внутреннее сопротивление!). Провести измерения параметров источников по методу двух нагрузок (R_M = ¥ и R_M =0). Разомкнуть ветвь, соединяющую магазин сопротивлений - R_M с источником ЭДС R_M = ¥, холостой ход) и регулятором напряжения, установить по вольтметру V напряжение на выходе источника E₁ в диапазоне от 2 до 10 В.

Изменяя сопротивление R_M, установить его значение R_M = 0 (режим короткого замыкания) и измерить показание амперметра. Рассчитать значение внутреннего сопротивления R_E1. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 3.

Рис. 11

Собрать цепь с независимым источником тока по рис. 10,б. Генератор тока соединить со стендом активных элементов (в генераторе включить его внутреннее сопротивление!).

Изменяя сопротивление R_M, установить его значение R_M =0 (режим короткого замыкания) и регулятором тока, установить по амперметру фиксированное значение тока источника тока.

Разомкнуть ветвь, соединяющую магазин сопротивлений - R_M с источником тока (R_M=¥, холостой ход) измерить вольтметром -V напряжение на выходе источника.

Рассчитать значения тока источника I_K и внутренней проводимости G_IK. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.

2 Исследование линейной цепи методом наложения

· от двух источников

На стенде с объектами исследования С3-ЭМ1 собрать схему по рис. 12. При сборке схемы необходимо использовать клеммы, предназначенные для узлов, в которых соединяются три и более ветвей. Значения резисторов выбрать в соответствии с расчетными значениями. Генераторы напряжения и тока соединить со стендом активных элементов (в генераторах включить их внутренние сопротивления).

Значения напряжения источника ЭДС, тока источника тока и резисторов задаётся в соответствии с расчетными значениями (напряжение источника ЭДС устанавливается по вольтметру до включения источника в схему, а ток источника тока - после включения его в цепь по показанию амперметра).

Рис. 12

Подключить вольтметр V корпусной точкой к нулевому узлу и измерить потенциалы точек 1 и 2 исследуемой схемы. С помощью амперметра измерить токи в ветвях. Результаты измерений занести в соответствующие ячейки табл. 1.

· от источника ЭДС

Разомкнуть ветвь источника тока и измерить величину потенциалов точек 1 и 2, амперметром измерить токи в ветвях. Результаты измерений занести в соответствующие места табл. 1.

· от источника тока

Восстановить разомкнутую ветвь источника тока в схеме.

Отсоединить источник ЭДС от схемы и подключить его к клеммам переменного резистора R =150 Ом равный внутреннему сопротивлению источника. Измерить величину потенциалов точек 1 и 2, амперметром измерить токи в ветвях. Результаты измерений занести в соответствующие места табл. 1.

3 Исследование линейной цепи методом эквивалентного генератора

Восстановить ветвь с источником ЭДС - E₁ рис. 12.

В схеме отключить сопротивление R₁ и вольтметром измерить величину напряжения на разомкнутых зажимах сопротивления U_XX (режим холостого хода). Напряжение эквивалентного генератора U_XX = E_ЭГ. Для определения входного сопротивления генератора необходимо вместо сопротивления R₁ включить амперметр и измерить ток короткого замыкания I_КЗ. Установить значение сопротивления R₁ = 68 Ом.

Рассчитать значение входного сопротивления R_BX = U_XXI_КЗ. Результаты измерений и расчета занести в соответствующие места табл. 2.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие электрические цепи называются линейными?

2. Сформулируйте законы Кирхгофа. Что отражают они физически?

3. Сколько уравнений составляется по первому закону Кирхгофа и сколько по второму?

4. Понятие независимого контура. Чему равно число независимых контуров в любой цепи?

5. Понятия: узел, ветвь, электрическая цепь.

6. Что такое потенциальная диаграмма, как она строится?

7. Каковы особенности режимов работы аккумуляторной батареи?

8. Метод наложения, его достоинства и недостатки.

9. Сущность метода эквивалентного генератора и способы определения параметров активного двухполюсника.

10. Сущность методов контурных токов и напряжения двух узлов.

11. Режимы работы источника питания.

12. Покажите, что условием максимальной передачи мощности от источника к приемнику электрической энергии является равенство R_вн= R_н.

Список литературы

1. Электротехника и электроника: учебное пособие для вузов/ В.В. Кононенко и др.Ростов н/Д: Феникс, 2008.

2. Жаворонков М.А. Электротехника и электроника: учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений/ М.А. Жаворонков, А.В. Кузин.-М.: Издательский центр «Академия», 2010.

3. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: Учеб. Пособие.- М.: Высшая школа, 2000.

Лабораторная работа №3

РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

Требуемое оборудование: Модульный учебный комплекс МУК-ЭТ1.

Приборы:

1. Генератор звуковых частот ЗГ1 -1 шт.

2. Комбинированный измерителя мощности и фазы ИМФ1 -1 шт.

3. Стенд с объектами исследования С3-ЭМ01 -1 шт.

Цель работы

Экспериментально и теоретически исследовать резонансные явления в последовательном колебательном контуре.

Дата добавления: 2015-05-06