Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
токи в ветвях:
Токи I2 и I5 получились отрицательными, значит их действительное направление противоположно ранее выбранному.
2 Определить токи всех ветвей экспериментально.
Рис. 2 Таблица 1 — Результаты измерения и расчета токов Расчетные значения токов равны экспериментальным.3 Проверить экспериментально метод наложения.
а б в Рис. 3 Таблица 2 — Результаты измерений частичных токов Токи рассчитанные методом наложения равны значениям токов, рассчитанных методом контурных токов.4 Проверить экспериментально выполнение второго закона Кирхгофа.
Рис. 4 Для проведения эксперимента выберем контур из схемы на рис. 4, в котором направлен контурный ток I22. Измерения напряжений производим с помощью вольтметров, подключив их параллельно с нагрузками R2 , R3 , R4 . занесём результаты измерений в таблицу с учетом знаков + или – . Таблица 3 – Результаты измерений В замкнутом контуре алгебраическая сумма ЭДС источников равна алгебраической сумме напряжений на нагрузках, что соответствует второму закону Кирхгофа.5 Рассчитать потенциалы узлов.
Узел 3 (см. рис. 4) заземлим, неизвестными будут потенциалы двух узлов: 1 и 2. Составим по методу узловых потенциалов систему уравнений и определим потенциалы узлов 1 и 2. φ_1∙(1/R_1 +1/R_2 +1/R_3 )-φ_2∙1/R_3 =E_1/R_1 +E_2/R_2 -φ_1∙1/R_3 +φ_2∙(1/R_3 +1/R_4 +1/R_5 )=E_3/R_4 Решим полученную систему уравнений: φ_1∙(1/27+1/33+1/22)-φ_2∙1/22=20/27+9/33 -φ_1∙1/22+φ_2∙(1/22+1/43+1/18)=18/43 φ_1∙0,1128-φ_2∙0,0455=1,0135 -φ_1∙0,0455+φ_2∙0,1243=0,4186 φ_1=12,135 В φ_2=7,81 В6 Определить потенциалы узлов экспериментально.
Подключим в схеме на рис. 4 вольтметры между узлами 1 и 3, 2 и 3, измерим потенциалы узлов 1 и 2 относительно узла 3. Рис. 5 При сравнении результатов измерений с расчетами видим, что вольтметр PV1 измеряет φ_1=12,13 В, вольтметр PV3 измеряет φ_2=7,806 В. Что соответствует результатам расчетов.7 Проверить возможность замены треугольника сопротивлений эквивалентной звездой.
Исходная схема цепи с треугольником сопротивлений R2, R3, R4 относительно узлов а, b, с приведена на рис. 6. рис. 6 Схема цепи с эквивалентной звездой представлена на рис. 7. Параметры элементов эквивалентной звезды рассчитываются по формулам: R_7=(R_2∙R_3)/(R_2+R_3+R_4 )=(100∙150)/(100+150+200)=33,333 (Ом) R_8=(_2∙R_4)/(R_2+R_3+R_4 )=(100∙200)/(100+150+200)=44,444 (Ом) R_9=(R_3∙R_4)/(R_2+R_3+R_4 )=(150∙200)/(100+150+200)=66,667 (Ом) Рис. 7 Таблица 4 — Результаты замеров токов При эквивалентной замене токораспределение в остальной части цепи ( в резисторах R1, R5, R6) не изменилось.8 Проверить возможность замены звезды сопротивлений эквивалентным треугольником.
Исходная схема цепи со звездой сопротивлений R7, R8, R9 приведена на рис. 8. Параметры элементов заданы в таблице В.3 (приложение В). Схема цепи с эквивалентным треугольником представлена на рис. 9. Параметры элементов эквивалентного треугольника рассчитываются по формулам: R_2=R_7+R_8+(R_7∙R_8)/R_9 =200+300+(200∙300)/400=650 (Ом) R_3=R_7+R_9+(R_7∙R_9)/R_8 =200+400+(200∙400)/300=866,667 (Ом) R_4=R_8+R_9+(R_8∙R_9)/R_7 =300+400+(300∙400)/200=1 300 (Ом) Рис. 8 Рис. 9 Таблица 5 — Результаты замеров токов Токи текущие в вершинах «звезды» и «треугольника» получились одинаковыми, следовательно, замена эквивалентна.9 Выводы
В результате выполнения лабораторной работы приобретены навыки сборки и испытания электрических цепей на экране персонального компьютера с помощью пакета ASIMEC. Этот пакет содержит необходимые инструменты для создания графических образов схем, их моделирования и визуализации результатов. Экспериментальная проверка токораспределения в разветвленных цепях постоянного тока соответствует законам Ома и Кирхгофа.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
https://www.sibsau.ru
Поделитесь в соцсетях: