ТОЭ ЛР2
.docМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ТОЭ
ОТЧЁТ
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Основы Теории Цепей»
Тема: Исследование линейных резистивных цепей
Студентка гр. 1283 |
|
Григорьева В.В. |
Преподаватель |
|
Панкин В.В. |
Санкт-Петербург
2023
Цель работы: экспериментальное исследование линейных разветвлённых резистивных цепей с использованием метода наложения, эквивалентного источника и принципа взаимности.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Исследование цепи при питании её от двух источников
Таблица 1.
U, B |
U1, B |
U2, B |
U3, B |
U4, B |
I, мА |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
I4, мА |
2 |
0,37 |
0,44 |
1,57 |
2,03 |
1,02 |
0,25 |
0,30 |
0,55 |
0,72 |
Рис. 1.
Метод Кирхгофа:
Nур = Nур ЗТК + Nур ЗНК
Nур ЗТК = Nу – 1
Nур ЗНК = Nв – Nу + 1 = Nяч
Законы Кирхгофа:
Σiк = 0
ΣUн = 0
Исходя из рисунка и ЗТК:
1: i1 + i2 = i3
0,25 + 0,3 = 0,55
2: i = i2 + i4
1,02 = 0,3 + 0,72
Направления токов выбрано верно, соответственно, должен выполняться и ЗНК:
Ⅰ: – U + U1 + U3 = 0
– 2 + 0,37 + 1,57 = 0,06 ≈ 0
Ⅱ: – U2 + U4 – U3 = 0
0,44 + 2,03 -1,57 = 0,02 ≈ 0
Определение токов цепи методом наложения
Таблица 2.
Включённые источники |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
I4, мА |
U |
0,6 |
0,24 |
0,36 |
0,24 |
I |
0,35 |
0,54 |
0,18 |
0,47 |
U, I |
0,25 |
0,29 |
0,54 |
0,71 |
Рис. 2.
Рис. 3.
Метод наложения:
i1 = i’1 – i”1
i2 = i”2 – i’2
i3 = i”3 + i’3
i4 = i”4 + i’4
0,6 – 0,35 = 0,25
0,54 – 0,24 = 0,3
0,36 + 0,18 = 0,54
0,24 + 0,47 = 0,71
Все результаты, кроме второго, совпадают с режимом работы цепи, когда включены оба источника (см. таблицу 2)
Определение тока в ветви с сопротивлением R3 методом эквивалентного источника напряжения
Рис. 4.
Рис. 5.
МЭИН:
Между выводами А и Б было фиксировано напряжение. С помощью этого удалось получить значение эквивалентного источника тока.
Если исключить из цепи ИТ и ИН, цепь упроститься до вида, представленного на рис. 5. Получаем, что R0 = (R2 + R4)*R1/(R2 + R4 + R1)
Получаем значение тока 0,55мА, что примерно равно 0,61мА, которые у нас получились в третьем пункте протокола наблюдений.
Экспериментальная проверка принципа взаимности
Рис. 6.
Рис. 7.
Принцип взаимности:
При переносе ИТ из одной ветви в другую должно выполняться равенство: I3 = I2
I3 = 0,36мА
I2 = 0,24мА
I3 ≠ I2
Каковы результаты контроля данных в 2.2.1?
Имеются различия между тем, что должно было получиться в теории, и полученным результатом. Однако различия незначительны. Погрешность вероятно вызвана шумами прибора.
Изменяются ли токи ветвей, если одновременно изменить полярность напряжения ИН и направления тока ИТ на противоположные?
Направления токов изменятся на противоположные, а числовое значение останется таким же.
Чему равно напряжение между узлами C и D цепи?
U1 – U2 = – 0,4В
Как изменить напряжение ИН, чтобы ток I1 стал равен нулю?
Почему рис. 5 при U = U0 реализует схему МЭИН?
В возникающей цепи сохраняются положения метода МЭИН.
Чему будет равен ток I1, если ИН поместить в ветвь 4, а ИТ отключить?
Как проконтролировать результаты экспериментов в 2.2.2, 2.2.3 и 2.2.4?
Чтобы проконтролировать результаты этих экспериментов, необходимо сравнить полученные данные с тем, что должно было получится в соответствии с теорией.
Вывод: