Материал: 33_Rezhimy_post_i_sin_toka_v_LETs_2014

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

диться в том, что при подстановке в них значений измеренных токов получаются тождества (проверить уравнения с токами I1, I2, I3).

2)Построить потенциальную диаграмму для внешнего контура (по данным опыта).

3)Рассчитать и занести в табл. 2.6 значения тока от действия каждой ЭДС

вотдельности, используя преобразование схемы.

4)Выполнить расчет методом контурных токов, значения токов ветвей занести в табл. 2.4.

5)Выполнить расчет методом узловых потенциалов, значения потенциалов занести в табл. 2.5, значения тока – в табл. 2.4.

6)Определить токи I1, I2, I3 методом наложения (по данным расчета), результаты занести в табл. 2.6.

7)Составить баланс мощностей (используя расчетные токи).

8)Рассчитать ток в сопротивлении r3 методом эквивалентного источника, значение тока I3 занести в табл. 2.4, ЭДС Eэ и сопротивление эквивалентного генератора rэ – в табл. 2.7.

9)Сравнить результаты опытов и расчетов, сделать заключение.

Т а б л и ц а 2.3

Параметры исследуемой цепи

Значение

 

Сопротивление резисторов, Ом

 

 

Сопротивление

 

ЭДС, В

 

 

 

амперметров, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

 

E2

r1

 

r2

 

r3

r4

 

r5

 

r6

rA1

rA2

rA3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2.4

 

 

Сравнение значений тока, полученных расчетами и в опыте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способ определения

 

 

Значение тока в ветвях, мА

 

 

 

 

значения тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

I2

I3

 

 

I4

I5

I6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опытным путем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методом контурных токов

Методом узловых потенциалов

Методом эквивалентного генератора

65

Т а б л и ц а 2.5

Сравнение значений потенциалов, полученных расчетом и в опыте

Способ определения

 

 

 

 

Потенциалы точек, В

 

 

значения потенциала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

3

 

4

 

5

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опытным путем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетным путем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2.6

 

 

 

 

Проверка принципа наложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭДС, включен-

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение тока, мА

 

 

 

 

 

 

ные в цепь, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

опыт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расчет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

преобразованием цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

 

 

 

 

I

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

2

 

3

 

 

 

I1

 

 

I2

 

I3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

преобразованием цепи

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E2

 

 

 

 

I

 

I

 

 

I

 

 

 

I

 

I

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

3

 

1

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

методом наложения

 

E1, E2

 

 

I1

 

 

I2

 

I3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

I2

 

I3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2.7

 

 

 

Параметры эквивалентного источника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение

 

Ток короткого

 

Сопротивление

 

 

Способ

 

 

холостого хода

 

замыкания

 

 

 

rэ , Ом

 

 

 

 

определения

 

Eэ = U23х.х , В

 

 

I3к.з , А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параметров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66

2.12.6. Заключение по работе

Проведя в соответствии с заданием измерение значений тока, напряжения, потенциалов и выполнив их расчеты, следует сравнить опытные и расчетные значения, объяснить причины возможных расхождений. Сделать выводы о том, какой из рассмотренных методов расчета токов электрической цепи наиболее эффективен в каждом конкретном случае.

2.12.7. Вопросы к защите работы

1)Определение понятий «источник ЭДС», «источник тока», «ветвь», «узел», «контур», «независимый контур», «собственное сопротивление контура», «общее сопротивление контуров», «контурная ЭДС», «узловая проводимость», «общая проводимость», «задающий ток», «ЭДС и сопротивление эквивалентного источника», «потенциальная диаграмма», «баланс мощностей», «принцип наложения».

2)Формулировка законов Ома и Кирхгофа.

3)Составление уравнений методами контурных токов и узловых потен-

циалов.

4)Расчет потенциалов точек вдоль контура.

5)Определение опытным путем положительного направления тока, напряжения, знака потенциала, величины ЭДС источника.

6)Определение цены деления прибора и его показаний.

7)Определение внутреннего сопротивления источника питания опытным

путем.

2.12.8.Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Предел измерения амперметра – 50 мА. Число делений шкалы – 25. Стрелка отклонилась на 20 делений. Определить показание амперметра.

Ответ: I = 40 мА.

Задача 2. Предел измерения вольтметра – 10 В. Число делений шкалы – 20. Стрелка отклонилась на 17 делений. Определить показание вольтметра.

Ответ: U = 8,5 В.

Задача 3. На рис. 2.35 r1 = 4 Ом, r2 = 2 Oм, r3 = 1 Ом,

67

 

r4 = 2 Ом,

 

 

r5 = 2 Ом,

r6 = 5 Ом,

U = 40 В.

Найти: rав, I1, I2, I3, I4, I5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: rав = 10 Ом,

 

 

 

I1 = 4 A,

 

 

I2 = 2 A,

I3 = 2 A,

I4 = 1 A, I5 = 1 A.

Задача 4.

На рис. 2.36 r1 = 7 Ом,

r2 = 6 Ом,

r3 = 4 Ом,

 

r4 = 4 Ом,

 

r5 = 2 Ом,

r6 = 2 Ом,

 

U = 40 В.

Найти: rав, I1, I2, I3, I4, I5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: rав = 10 Ом,

 

 

 

I1 = 4 A,

 

 

I2 = 2 A,

I3 = 2 A,

 

 

I4 = 1 A,

 

 

 

I5 = 1 A.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

I1

 

 

 

 

r1

I3

r3

 

 

 

 

 

 

 

I5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

I4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

r4

 

 

r5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.35. Расчетная схема к задаче 3

 

a

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

I3

 

 

r3

 

 

 

I5

r5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

r4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.36. Расчетная схема к задаче 4

Задача 5.

На рис. 2.37 r1 = 3 Ом,

r2 = 3 Ом,

r3 = 3 Ом,

 

r4 = 1 Ом,

 

r5 = 1 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти rав.

Ответ: rав = 2 Ом.

Задача 6. На рис. 2.38

а 25

В; в 5 В,

Е = 10 В,

r1 = 10 Ом,

r2 = 20 Ом.

Найти I.

 

 

Ответ: I = 1 A.

 

 

68

a

b

r1

r4

 

 

 

 

 

 

 

 

r3

 

 

 

r2

 

 

 

r5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.37. Расчетная схема к задаче 5

a I r1

E

r2

b

 

Рис. 2.38. Расчетная схема к задаче 6

Задача 7. На рис. 2.39 I = 1 A, Е = 10 В, r1 = 3 Ом, r2 = 7 Ом. Найти Uав.

Ответ: Uав = 20 В.

a I r1

E

r2

b

 

Рис. 2.39. Расчетная схема к задаче 7

Задача 8. На рис. 2.40 r1 = 3 Ом, r2 = 1 Ом, r3 = 1 Ом, Е1 = 10 В, Е2 = 5 В.

Найти Uав.

Ответ: Uав = 6 В.

r1

a

r3

E1

Uab

E2

 

 

 

r2 b

Рис. 2.40. Расчетная схема к задаче 8

Задача 9. На рис. 2.41 r1 = 1 Ом, r2 = 3 Ом, r3 = 1 Ом, Е = 5 В, J = 10 A.

Найти Uав.

Ответ: Uав = 6 В.

69

Источник: https://studfile.net/preview/16442516/