3. Порядок выполнения работы

Исследовать электрическую схему, изображенную на рис. 1.2, параметры элементов заданы в табл. 1.1.

1. В рабочем режиме с помощью амперметров А1-А3 измерить токи I₁, I₂, I₃. Результаты измерений занести в табл. по форме 1.1.

2. Рассчитать напряжения на резистивных элементах цепи по закону Ома (U = RI). Результаты расчетов занести в табл. по форме 1.1.

3. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа для исследуемой цепи, подставив в эти уравнения вместо сопротивлений и ЭДС их величины. Решить полученную систему и сравнить расчетные токи, с измеренными ранее в лабораторной работе. Результаты измерений и расчетов сравнить.

Таблица 1.1

Вариант	1	2	3
R1, Ом	100	75	100
R2, Ом	100	75	100
R3, Ом	200	150	200
Е1, В	12	8	14
Е2, В	16	12	18

.

Рис. 1.2

Форма 1.1

Опытные данные			Расчетные данные
I1	I2	I3	I1	I2	I3	U1	U2	U3
А	А	А	В	В	В	В	В	В

4. Проверить баланс мощностей по равенству (1.9).

5. Сделать вывод по результатам проделанной работы.

4. Содержание отчета

1. Перечень измерительных приборов и их краткие характеристики.

3. Основные расчетные соотношения.

4. Таблица по форме 1.1 с результатами измерений и вычислений.

5. Краткие выводы.

5. Вопросы для самопроверки

1. Сформулировать закон Ома для участка цепи.

2. Сформулировать первый и второй законы Кирхгофа.

3. Сколько независимых уравнений необходимо составить для расчета сложной цепи по первому закону Кирхгофа?

4. Сколько независимых уравнений необходимо составить для расчета сложной цепи по второму закону Кирхгофа?

5. Чему равна общая ЭДС при последовательном включении источников энергии?

6. Сформулируйте баланс мощностей для цепей постоянного тока.

Л и т е р а т у р а: [2], c. 14...18.

Работа 2. Исследование линейных элементов электрических цепей

1. Цель работы

Экспериментальное исследование фазных и амплитудных соотношений между напряжением и током в элементах электрических цепей.

2. Основные теоретические положения

Любое реальное электротехническое устройство обладает тремя параметрами: сопротивлением R, индуктивностью L и емкостью C.

Для удобства анализа и расчета электрических цепей вводят понятия об идеализированных элементах цепи, то есть таких, которые обладают только одним параметром  только сопротивлением, только индуктивностью, только емкостью. Эти элементы называются соответственно: сопротивлением, индуктивностью, емкостью. Их графическое изображение представлено на рис. 2.1, 2.2 и 2.3.

С помощью идеализированных элементов можно любое реальное электротехническое устройство представить в виде комбинации идеализированных элементов и, следовательно, провести его электромагнитный расчет.

В качестве идеализированных элементов в настоящей работе используются резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы, имеющие характеристики, близкие к идеализированным.

Исследуются электромагнитные процессы, происходящие в сопротивлении, индуктивности и емкости при их подключении к источнику синусоидального напряжения. Синусоидальное напряжение – периодическая функция. Ее периодом T называется минимальное время, по истечении которого значение функции повторяется. Число периодов в секунду называется частотой напряжения f = 1/T, Гц. Кроме частоты f в электротехнике часто используют понятие об угловой частоте , 1/с.

Аналитическая запись синусоидального напряжения имеет вид:

. (2.1)

Здесь u  мгновенное значение напряжения, т.е. его значение в любой момент времени t от начала отсчета; U_m  амплитуда напряжения, т.е. наибольшее его значение;  фаза напряжения, град или рад, может принимать любые значения в пределах от 0 до  2K радиан или от 0 до  K360 (K  любое целое число);   начальная фаза напряжения (греческая "пси"), это напряжения при t = 0.

Синус любого угла, как известно из курса математики, изменяется в пределах от 0 до 1, как бы велико ни было значение угла, входящего под его знак. Поэтому синусоидальное напряжение изменяется во времени, как это видно из формулы (2.1), в пределах от +U_m до U_m, принимая в этом диапазоне любые значения (+U_m  u   U_m).

Все сказанное выше относится и к синусоидальному току, аналитическая запись которого имеет вид:

. (2.2)

Здесь i  мгновенное значение тока, А; I_m  амплитуда тока, А;  фаза тока, град или рад;  начальная фаза тока (греческая "пси"), градусов или радиан. Графики напряжений u(t) на рис. 2.1, 2.2, 2.3 построены для случая, когда начальная фаза напряжения принята равной нулю: и тогда . График тока i на рис. 2.1 построен таким образом, что его начальная фаза и тогда . График тока на рис. 2.2 построен так, что и тогда . График тока на рис. 2.3 построен так, что и тогда . Положительные начальные фазы этих графиков откладываются влево от точки начала отсчета (t = 0), а отрицательные начальные фазы  вправо.

Рис. 2.1

Рис. 2.2

Рис. 2.3