1.2.2. Методика проведения эксперимента к "Методу наложения"

Метод наложения основан на суперпозиции (независимости) действия источников в схеме. Этот метод позволяет рассчитать электрические цепи постоянного тока с любым количеством источников электрической энергии. Для расчёта токов в цепи методом наложения требуется рассчитать токи, создаваемые каждым из источников (при исключении всех остальных источников), а потом найти реальные токи каждой ветви как алгебраическую сумму токов, создаваемых каждым источником.

Проведение компьютерного моделирования к расчёту по методу наложения в Multisim состоит из трёх этапов. На первом этапе требуется собрать заданную схему и измерить токи в ветвях. В качестве примера возьмём цепь, имеющую три ветви и два источника ЭДС.

При измерении токов требуется обратить внимание на направление протекающих токов. Положительным направление считается от плюса к минусу. Для представленной схемы токи в ветвях равны:

На втором этапе требуется снять значения частичных токов, создаваемых каждым из источников в отдельности. Для этого нужно поочерёдно оставлять в схеме по одному источнику, а другие заменять их внутренними сопротивлениями соответственно: .

Для рассмотренной цепи вначале исключим источник E₂.

Токи в ветвях будут следующие:

Далее исключаем из цепи источник ЭДС E₁.

Токи в ветвях:

На третьем этапе требуется убедиться в справедливости метода наложения. Найдём алгебраическую сумму частичных токов и сравним полученные токи с токами снятыми нами в первом эксперименте.

Алгебраическая сумма частичных токов совпала с реальными токами в цепи. При проведении эксперимента важно обращать внимание на направление (знак) токов. Согласно направленные токи складываются, встречно направленные – вычитаются.

После проведения компьютерного моделирования требуется сравнить полученные результаты с расчётными результатами и сделать выводы.

1.2.3. Методика измерения потенциалов в схеме

Для измерения потенциалов в схеме необходимо первым делом выбрать точку с нулевым потенциалом. Для измерения потенциалов используется вольтметр. Вольтметр показывает падение напряжения, или разность потенциалов:

Если потенциал точки b равен нулю, то вольтметр покажет потенциал точки a. Таким образом для измерения потенциалов разных точек схемы необходимо подключить вольтметр одним зажимом к точке с условно нулевым потенциалом, а другой зажим поочерёдно подключать к другим точкам схемы и снимать показания. Отметим, что для того, чтобы положительный потенциал совпадал с положительным показанием вольтметра, требуется подключить к нулевой точке зажим вольтметра со знаком минус.

Рассмотрим в качестве примера следующую схему.

a
b

В изображённой схеме показано, как измерить потенциал точки a. Потенциал точки b принят равным нулю.