Исследование линейных резистивных цепей

• Название: Исследование линейных резистивных цепей
• Дата: 01.10.2018
• Размер: 268.26 Kb.
• Имя файла: №2.docx
• Тип: Исследование; #52129

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Теоретических основ электротехники

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

Тема: Исследование линейных резистивных цепей

Студент гр. 6305		Соломатин Н.А.
Преподаватель		Завьялов А.Е.

Санкт-Петербург

2018

Оглавление

Цель работы 4

Основные теоретические положения 4

Обработка результатов 6

2. Определение токов цепи методом наложения. 7

3. Определение тока в ветви с сопротивлением методов эквивалентного источника напряжения. 8

Вывод 12

Ответы на вопросы 13

Цель работы

Экспериментальное исследование линейных разветвленных резистивных цепей с использованием методов наложения, эквивалентного источника и принципа взаимности.

Основные теоретические положения

В работе проанализируем резистивную цепь с источниками постоянного напряжения и :

+

–
















Для определения токов и напряжений ветвей необходимы следующие методы:

1. 
   законы Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю ( закон), алгебраическая сумма напряжений в контуре равна нулю ( закон);
   
2. 
   метод наложения: реакцию цепи на действие нескольких источников определяют, как алгебраическую сумму реакций на действие каждого источника в отдельности;
   
3. 
   метод эквивалентного источника напряжения: по отношению к одной из ветвей линейную цепь с несколькими источниками можно представить одним эквивалентным ИН с последовательно соединенным сопротивлением ;
   
4. 
   принцип взаимности: если ИН (единственный в цепи), действуя в одной ветви линейной электрической цепи, вызывает ток в другой ветви, то тот же источник после его переноса во вторую ветвь вызовет в первой ветви такой же ток.
   

Обработка результатов

+

–





















+

–



+

–



+

–



+

–





1. Исследование цепи при питании ее от двух источников.


б

а
закон Кирхгофа:

1. 
   
   
2. 
   
   
3. 
   
   

закон Кирхгофа:

1. 
   
   
2. 
   
   

Вывод: все токи и напряжения верны, согласно выполнению законов Кирхгофа.

2. Определение токов цепи методом наложения.

+

–


















































Вывод: расчет токов методом наложения сходится с измеренными значениями токов в первом опыте с учетом погрешности.

3. Определение тока в ветви с сопротивлением методов эквивалентного источника напряжения.

+

–

























+

–











Вывод: расчет тока методом эквивалентного источника напряжения сходится с экспериментально измеренным значением тока и значением тока из первого опыта с учетом погрешности.

+

–















4. Экспериментальная проверка принципа взаимности.










+

–





Вывод: в результате эксперимента был подтвержден принцип взаимности.

Вывод

В ходе анализа резистивной цепи с источниками постоянного напряжения и тока для расчета использовались законы Кирхгофа, метод наложения, метод эквивалентного источника напряжения и принцип взаимности. Во всех методах теоретические значения совпали с экспериментальными с учетом погрешности.

Ответы на вопросы

1. 
   Каковы результаты контроля данных в п. 2.2.1?
   

Ответ: Контроль данных в п. 2.2.1 был проведен с помощью законов Кирхгофа. Законы соблюдаются (пункт №1), что доказывает, что измерение данных было выполнено верно.

2) Изменятся ли токи ветвей, если одновременно изменить полярность напряжения ИН и направление тока ИТ на противоположные?

Ответ: Если одновременно изменить полярность напряжения ИН и направление тока ИТ, то токи ветвей останутся прежними по модулю, но изменят свое направление.

3. 
   Чему равно напряжение между узлами «С» и «D» цепи?
   

Ответ:

+

–





















+

–



+

–



+

–



+

–





С D

3. 
   Как изменить напряжение ИН, чтобы ток I₁, стал равен 0?
   

Ответ: Воспользуемся методом наложения:


Так как , +

–























5) Почему рис. 2.4, б при реализует схему метода эквивалентного источника напряжения (рис. 2.3, а)?

Ответ: Рисунок 2.4, б при реализует схему метода эквивалентного источника напряжения, так как относительно эквивалентное сопротивление будет считаться по формуле:



что можно увидеть и на рисунке 2.4, б, а на R₃ будет все равно подано напряжение U₀.

6. 
   Чему будет равен ток , если ИН поместить в ветвь 4, а ИТ отключить?
   

Ответ: исходя из принципа взаимности, ток будет равен току при изначальном расположении ИН и отключенном ИТ: т.е. .

6. 
   Как проконтролировать результаты экспериментов?
   

Ответ: Проконтролировать результаты можно методом расчета по формулам и сравнением теоретических и практических значения. Например, как это было сделано в п. 2.2.1 по законам Кирхгофа.