laba_3_elektrotekhnika_chast_2(Антонова). Лабораторная работа 3 Основные принципы и теоремы линейных электрических цепей. Часть 2 лр. 450100. 20. 03. 01. Пз
 Скачать 211.06 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Факультет «Системы обеспечения транспорта» Кафедра «Электроэнергетика транспорта» Лабораторная работа №3 Основные принципы и теоремы линейных электрических цепей. Часть 2 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ
Иркутск 2018 1 Цель работы Целью данной лабораторной работы является :
2 Принцип наложения Исходная пассивная резистивная цепь представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 – Схема цепи Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ Включаем амперметр в произвольно выбранную ветвь измеряем ток. I=1,080 А Обнуляем все источники кроме первого. Для этого задавались их значения равные нулю. I1=-0,124 А После проведенного измерения задавалась обнуленным источникам прежние значения. Далее обнулялись все источники кроме второго. I2=0,137 А Точно так же задавались обнуленным источникам прежние значения. Обнулялись все источники кроме третьего. I3=0,068 А В результате проведенного опыта сложим все три полученных значения силы тока и получим ток, который был при включении в цепь трех источников. Суммарный ток вычисляется по формуле (1) I=I1+I1+I3, (1) I=-0,124+0,137+0,068=0,081 А Это и есть принцип наложения (суперпозиции: ток протекающий под воздействием ЭДС, равен алгебраической сумме частичных токов, протекающих от каждой ЭДС в отдельности.
Устанавливаем номинальное сопротивление переменного резистора равным 100 Ом. Включаем переменный резистор как реостат, соединив вывод движка с одним из выводов переменного резистора. Последовательно с реостатом включаем амперметр , а параллельно –вольтметр. Схема принципа линейности представлена на рисунке 2.  Изм.Лист № докум. Подпись Дата Лист 3 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ Рисунок -2- Схема эксперимента по проверке принципа линейности Включаем три источника напряжения Е1, Е2 и Е3 в произвольно выбранные ветви. Задавалась произвольное напряжение источникам. После чего проводим измерения при коротком замыкании реостата. Следующими пунктами будет увеличение сопротивления реостата в процентах (20,40,60,80,100). Последним пунктом будет отключение реостата с одной стороны. Занесли показания в таблицу 1. Таблица 1 – Расчет эксперимента по проверки принципа линейности
График зависимости I3=f(I2) изображен на рисунке 3. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 4 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ Рисунок 3 – График зависимости I3=f(I2) График зависимости V1=f(I1) изображен на рисунке 4. Рисунок 4 - График зависимости V1=f(I1) График зависимости V1=f(I2) изображен на рисунке 5. Рисунок 5 - График зависимости V1=f(I2) График зависимости V1=f(Rреостата) изображен на рисунке 6. Рисунок 6 – График зависимости V1=f(Rреостата) 5 Теорема об активном двухполюснике В данном опыте полярность источника , полярность подключения приборов и подключения движка переменного резистора были согласованы с предыдущим опытом. Схема для данного опыта представлена на рисунке 7. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ  Рисунок 7 – Схема для проведения эксперимента Сопротивление реостата выставили R=100 Ом. Источник напряжения и постоянный резистор представляют собой эквивалентный двухполюсник. Внутренние сопротивление двухполюсника Rвн установили исходя из отношения напряжения холостого хода и тока короткого замыкания. После чего провели измерения, как и во втором опыте при увеличении сопротивления реостата в процентах от 20-100, также работу холостого хода и короткого замыкания. Результаты вычислений занесли в таблицу 2. Таблица 2 – Результаты вычислений
Заключение В данной лабораторной работе методом вычислительного эксперимента убедились в выполнении следующих принципов и теорем : принципа наложения (суперпозиции), принципа линейности и теоремы об активном двухполюснике. Метод наложения заключается в том , что токи в ветвях определяются как алгебраическая сумма их составляющих от каждого источника. То есть каждый источник тока вносит свою часть в каждый ток в цепи , а чтобы найти эти токи , нужно найти и сложить все составляющие. Принцип линейности электрической цепи в котором изменяется сопротивление , две любые величины этой цепи двух любых ветвей связаны друг с другом линейными зависимостями это видно из Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ построенных графиков. В данной лабораторной работе построены графики зависимости: I3=f(I2), V1=f(I1), V1=f(I2), V1=f(Rреостата) , которые показывают линейную зависимость двух составляющих. Отсюда следует, что принцип линейности состоит в том, что увеличение сопротивления нагрузки в одной из ветвей электрической цепи ведет к линейному увеличению или уменьшению токов в других ветвях. Ток через изменяющиеся сопротивление имеет максимальное значение при коротком замыкании, затем линейно уменьшается, напряжение линейно увеличивается и при опыте холостого хода имеет максимальное значение. Активный двухполюсник ведет себя , как генератор. Находящиеся внутри активного двухполюсника некомпенсированные источники отдают энергию во внешнюю цепь. Таким образом можно подобрать источник энергии с ЭДС и Е и внутренним сопротивлением , который будет эквивалентен двухполюснику , то есть будет создавать во внешней цепи тот же самый ток. Теорема об активном двухполюснике состоит в том, что для того чтобы узнать ток одной из ветвей электрической цепи, можно оставить ветвь, ток которой нужно найти, а все остальные рассматривать как активный двухполюсник. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 ЛР. 450100.20.03.01.ПЗ |