Лабораторная работа №5 «Опытная проверка расчета тока в диагонали мостовой схемы по методу эквивалентного генератора»
Цель работы: экспериментальное проверка и расчета электрических цепей по методу эквивалентного генератора, получить навыки работы с электроизмерительными приборами, умения собирать электрические схемы.
ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ:
1. Повторить разделы курса ТОЭ в которых рассматривается эквивалентные преобразования пассивных цепей.
2. Повторить разделы курса ТОЭ в которых рассматриваются теорема об активном двухполюснике (эквивалентном генераторе) и расчет цепей данным методом.
[ Л.1. п.п. 2.25-2.26, стр. 64; Л.2. п.п.2.11, стр.103].
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Сформулировать теорему об активном двухполюснике.
2. Какими параметрами характеризуется активный двухполюсник?
3. Как рассчитать напряжение холостого хода при размыкании диагонали моста?
4. Как рассчитать ток короткого замыкания при коротком замыкании диагонали моста?
5. Какое преимущество имеет метод эквивалентного источника напряжения по сравнению с другими расчетными методами?
6. Какие недостатки имеет метод эквивалентного источника напряжения?
7. Как практически определяется внутреннее сопротивление двухполюсника?
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ:
1. Лабораторный макет «Мост сопротивлений» – 1 шт.
2. Амперметр –1 шт.
3. Вольтметр –1 шт.
4. Магазин сопротивлений – 1 шт.
5. Комплект соединительных проводов.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
1. Собрать электрическую схему цепи (рис. 12.)
2. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО РЕЖИМА (В диагонали моста находится резистор R5, сопротивление которого задано преподавателем.)
4. Амперметром измерить ток I5 в диагонали моста (AB), подключая его в цепь последовательно R5.
5. Вольтметром измерить напряжение на входе цепи UCD и напряжение диагонали моста UAB. Вольтметр подключать параллельно участку на котором измеряется напряжение.
6. По результатам опытов проверить выполнение соотношений по закону Ома:
7. РЕЖИМ ХОЛОСТОГО ХОДА (диагональная цепь моста (АВ) разорвана).
8. Амперметром измерить токи плеч моста I2 и I5, подключая его последовательно сопротивлениям R2 и R5 соответственно.
9. Вольтметром измерить напряжение на входе UCD, напряжение диагонали моста UAB = UХХ , являющееся напряжением холостого хода, а также плеч моста UAC, UAD, UBC, UBD.
10. Используя мультиметр в режиме измерения сопротивлений, измерить RВХ относительно разомкнутых зажимов (АВ), а также сопротивление RВЫХ (источник Е отключить, а точки С и D соединить накоротко).
11. Воспользовавшись теоремой об активном двухполюснике определить ток I1 по результатам опытов с помощью формулы:
12. Сравнить полученный ток I, с результатами замеров по п.3.
13. РЕЖИМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. (диагональ моста (АВ) замкнута
накоротко ).
14. Амперметром измерить ток диагонали моста ( АВ ) I1 = Iкз являющийся током короткого замыкания.
15. Вольтметром измерить напряжение питающей цепи UCD.
16. Проверить правильность результатов опытов с помощью
формулы:
Рис. 12. Схема лабораторной установки.
Таблица №6.
|
№ опыта |
Измерено |
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено |
|
| ||||
|
|
Ucd В |
Uab В |
Uac В |
Ubc В |
Ubd В |
I1 А |
I2 А |
I5 А |
Rвх Ом |
Rвых Ом |
R1 Ом |
R2 Ом |
R3 Ом |
R4 Ом |
R5 Ом |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1= |
|
|
|
|
Iкз= |
|
|
|
Rвх= |
|
|
| ||
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Результаты измерений оформить в виде таблицы №6.
2. С помощью результатов измерений п.3 и 4 рассчитать сопротивления R1, R2, R3, R4, R5.
3. С помощью результатов измерений по п.5 рассчитать RВХ.
4. Используя результаты расчетов R1, R2, R3, R4, R5 и Е, равное входному напряжению, определить ток методом эквивалентного генератора.
5. Сравнить полученный результат с результатом опытов.