Экспериментальная проверка принципа суперпозиции

Программа выполнения лабораторной работы

1. Сформулировать принцип суперпозиции применительно к линейным электрическим цепям.

2. На стенде выбрать реализацию пассивной составляющей электрической цепи, схема которой представлена на рис. 1.1. Подключить к выбранной реализации источники постоянного напряжения и. Установить режим работы стенда “Электрические цепи постоянного тока”.

3. Зарисовать схему электрической цепи при действии в ней и. Подготовить таблицу для внесения экспериментальных данных (таблица 1.5).

4. Используя вольтметр, определить направления токов ветвей, отобразить их на схеме.

5. Измерить напряжения на резисторах при действии в цепи источников и. Записать их значения (и т.д.) в таблицу.

6. Исключить источник . Зарисовать схему полученной электрической цепи. Используя вольтметр, определить направления токов ветвей и отобразить их на схеме.

7. Измерить напряжения на резисторах при действии в цепи только источника и записать их значения (и т.д.) в таблицу.

8. Исключить источник . Восстановить действие источника. Зарисовать схему полученной электрической цепи. Используя вольтметр, определить направления токов ветвей и отобразить их на схеме.

9. Измерить напряжения на резисторах при действии в цепи только источника и записать их значения (и т.д.) в таблицу.

10. Используя полученные значения напряжений на резисторах, убедиться в справедливости принципа суперпозиции, т.е. убедиться, что ;,и т.д. При этом напряжения на резисторах в правых частях равенств берутся со знаком +, если направления их токов совпадают с направлениями токов при измерении напряжений в левых частях равенств, и со знаком, если не совпадают.

11. Оформить отчёт по работе.

Лабораторная работа № 4

Экспериментальная проверка теоремы об эквивалентном генераторе

Теорему об эквивалентном генераторе (теорему Гельмгольца и Тевенена) можно сформулировать так: ток ветви (или напряжение на её зажимах), присоединённой к зажимам А и С активной цепи, не изменится, если активную цепь заменить эквивалентным источником (генератором) с ЭДС, равной напряжениюмежду зажимами А и С, и с внутренним сопротивлением, равным входному сопротивлениюотносительно зажимов А и С пассивной части активной цепи, при отсутствии присоединённой ветви.

На рис.1.2 представлена схема, иллюстрирующая теорему.

Рис. 1.2. Иллюстрация к теореме об эквивалентном генераторе

Программа выполнения лабораторной работы

1. На стенде выбрать реализацию пассивной составляющей электрической цепи, схема которой представлена на рис. 1.1.

2. Подключить к выбранной реализации источники постоянного напряжения и.

3. Выбрать режим работы стенда “Электрические цепи постоянного тока”.

4. Начертить схему скоммутированной электрической цепи, выписать параметры её элементов из таблицы 1.1. Подготовить таблицу для внесения экспериментальных данных (таблица 1.6).

5. Измерить напряжение между точками Г и Л, считая ветвь с резисторомR6 присоединённой, и внести его значение (=…) в таблицу.

6. Разомкнуть переключателем ветвь с резисторомR6, замерить напряжениемежду точками Г и Л и внести его значение (=…) в таблицу.

7. Вычислить входное сопротивление относительно зажимов Г и Л пассивной части активной цепи, используя схему рис. 1.3, и внести его значение в таблицу.

Рис. 1.3. Схема для определения входного сопротивления

8. Скоммутировать на стенде электрическую цепь согласно схемы рис. 1.4 с выполнением условий: (пункт 6),(пункт 7),(пункт 4).

Рис. 1.4. Схема эквивалентной цепи

9. Измерить напряжение на резисторе и внести его значение в таблицу.

10. Сравнить напряжение с напряжением. Убедиться в справедливости теоремы об эквивалентном генераторе.

11. Определить экспериментально значение входного сопротивления пассивной части активной цепи для чего:

• выполнить пункты 1, 2, 3;

• закоротить ветвь с резистором и измерить токзакороченной ветви (достаточно к зажимам Г и О подключить миллиамперметр). Записать значениев таблицу.

12. Вычислить входное сопротивление по соотношению: . Значениевзять из пункта 6, значениевзять из пункта 11.

13. Сравнить значения и, полученные в пункте 7 и в пункте 12. Они должны быть равными.

14. Оформить отчёт по работе.