5.3.2 Исследование режимов работы электрической цепи, представленной активным двухполюсником

1) С помощью автотрансформатора установить заданное значение ЭДС в цепи (рисунок 9). Величину ЭДС указывает преподаватель или лаборант.

Рисунок 9 – Схема цепи для исследования режимов работы активного двухполюсника

2) По схеме рисунка 9 собрать электрическую цепь для исследования режимов работы активного двухполюсника.

3) Изменяя величину сопротивления нагрузки от значения (режим короткого замыкания) до (режим холостого хода), измерить ток в линии, напряжение на входе линии и напряжение на зажимах нагрузки (8–10 измерений). Результаты эксперимента занести в таблицу 3.

Таблица 3 – Данные измерений и результаты расчетов параметров активного

двухполюсника и его энергетических характеристик

Результаты измерений							Результаты расчетов
,	,	,	,	,	,	,	,	,	,	,	,
В	А	В	В	Ом	В	А	Вт	Вт	Вт	–	Ом

4) На основании формул (3) определить входное сопротивление двухполюсника.

5) Рассчитать мощности в начале и в конце линии ( и ), величину потерь и КПД . Для расчетов применить формулы (5). Результаты вычислений оформить в таблицу 3.

6) По результатам эксперимента (таблица 3) построить графики зависимостей , , , , , , используя которые, проанализировать режимы работы активного двухполюсника. Сделать выводы.

5.4 Содержание отчета

1) Пункт 5.3.1: формулы (1)–(3), схема рисунка 8, таблицы 1, 2.

2) Пункт 5.3.2: формулы для расчета мощностей и , формулы (5), схема рисунка 9, таблица 3.

5.5 Контрольные вопросы

1) Дайте определение понятия двухполюсника электрической цепи, понятие активного (пассивного) двухполюсника.

2) Изложите сущность метода эквивалентного генератора.

3) Приведите схемы замещения активного двухполюсника эквивалентным источником ЭДС и эквивалентным источником тока и запишите формулы расчета тока в выделенной ветви для каждой из схем замещения.

4) Сформулируйте теоремы об эквивалентных источниках: теорему Тевенена для источника напряжения и теорему Нортона для источника тока.

5) Укажите правила, по которым параметры эквивалентного источника могут быть рассчитаны теоретически и измерены экспериментально.

6) Объясните, почему при расчете входного сопротивления эквивалентного источника участки ветвей активного двухполюсника с источниками ЭДС замыкают накоротко, а ветви с источниками тока размыкают ?

7) Охарактеризуйте режимы работы электрической цепи постоянного тока, представленной активным двухполюсником.

8) Приведите примеры реальных устройств, в работе которых имеют место режимы, аналогичные режимам активного двухполюсника.