2.4.3.1. Исследование цепи методом наложения.

Моделирование по программе EWB

1. от двух источников

Расчёт схемы (рис.1.20) производится нажатием кнопки пуск .

Вольтметры покажут напряжения на участках цепи:

V1 – разность потенциалов между узлами 1 и 3: U₁₃ = φ₁ – φ₃ = φ₁ = U_R1 = I₁×R₁;

V2 – разность потенциалов между узлами 2 и 4: U₁₂ = φ₁ – φ₂ = U_R2 = I₂×R₂;

V3 – разность потенциалов между узлами 3 и 1: U₂₄ = φ₂ – φ₄ = φ₄ = U_R3 = I₃×R₃

Учтём заземление φ₃ = φ₄ = 0.

А амперметры покажут токи в ветвях.

AE1– ток в ветви источника тока I_Е1;

A1 – ток I₁ в ветви 1 резистора R₁;

A2 – ток I₂ в ветви 2 резистора R₂;

A3 – ток I₃ в ветви 3 резистора R₃.

Результаты показаний приборов занести в соответствующие места табл. 1.2.

2. от одного источника ЭДС

В исходной схеме рис. 1.20 значение тока источника положить равной нулю (вместо источника тока в схеме остаётся его внутреннее сопротивление). Провести расчёт схемы нажатием кнопки пуск .

Результаты показаний приборов занести в соответствующие места табл. 1.2.

2. от одного источника тока.

В исходной схеме рис. 1.20 восстановить значение тока источника и положить равной нулю величину источника ЭДС (вместо источника ЭДС в схеме остаётся его внутреннее сопротивление). Провести расчёт схемы нажатием кнопки пуск .

Результаты показаний приборов занести в соответствующие места табл. 1.2.

Обработка результатов моделирования:

- для исследуемой цепи (рис. 1.10) составить полную систему уравнений по законам Кирхгофа и провести проверку моделирования по законам Кирхгофа для первого опыта (от двух источников).

- методом узловых потенциалов составить полную систему уравнений для исследуемой цепи и рассчитать показания приборов (рис. 1.20).

- по результатам моделирования данные табл. 1.2 провести проверку метода наложения.

По результатам расчетов сделать выводы.

2.4.3.2. Определение параметров эквивалентного генератора - eэг и rэг относительно зажимов заданного резистора.

В схеме рис. 1.20 восстановить заданную величину источником ЭДС – Е₁.

Установить величину резистора R₁ = 50 мОм (соответствует разрыву в данном месте цепи) и вольтметром V1 измерить величину напряжения на разомкнутых зажимах сопротивления U_V1 = U_XX (режим холостого хода). Напряжение эквивалентного генератора U_XX.= E_ЭГ.

Установить величину резистора R₁ = 0.1 Ом (соответствует короткому замыкания в данном месте цепи) и амперметром А1 измерить величину тока в исследуемой ветви I_A1 = I_КЗ (ток короткого замыкания).

По результатам моделирования рассчитываем значение входного сопротивления R_BX.= U_XX / I_КЗ.

Установить величину резистора =68 Ом и амперметром А1 измерить величину тока в исследуемой ветви I_A1.

Результаты измерений и расчета занести в соответствующие места табл. 1.3.

По результатам расчетов сделать выводы.

1.5. Содержание отчета

1. Расчеты контрольных заданий по вариантам.

2. Цель работы.

3. Опытное определение параметров источника ЭДС.

3.1. Схемы рис. 1.11, табл. 1.4.

3.2. Расчетные формулы для определения параметров источника ЭДС - Е₁ и по результатам измерений.

3.3. Внешняя характеристика источника - U_V1 = f(I_А1). По характеристике определение значение внутреннего сопротивления R_E1 и величины ЭДС. Сравните их с заданными значениями.

График Р_Н = f(R_H). По графику определение величины сопротивления, при котором мощность Р_Н максимальная.

4. Исследование линейной цепи методом наложения.

4.1. Схема рис. 1.10, табл. 1.2.

4.2. Схемы и формулы для определения токов ветвей и их составляющих. (Внутреннее сопротивление источника тока можно не учитывать.).

5. Исследование линейной цепи методом узловых потенциалов.

5.1. Уравнения метода узловых потенциалов для определения токов в схеме рис. 1.10.

5.2. Определение потенциалов узлов и токов ветвей и сопоставление полученных результатов с опытными и расчетными данными.

6. Исследование линейной цепи методом эквивалентного генератора.

6.1. Схемы и формулы для определения и .

6.2. Табл. 1.3.

7. Анализ подученных результатов и выводы по лабораторной работе.