Обработка полученных результатов, содержание отчета. 1. По измеренным во втором опыте потенциалам узлов рассчитать напряжения на зажимах первой, второй и третьей ветвей схемы ( соответственно)

1. По измеренным во втором опыте потенциалам узлов рассчитать напряжения на зажимах первой, второй и третьей ветвей схемы ( соответственно).

Результаты занести в табл.3.1.

2. Рассчитать и занести в табл.3.2 частичные напряжения и вызываемые в первой, второй и третьей ветвях схемы каждым из источников энергии в отдельности.

Посчитать и занести в эту же таблицу алгебраические суммы частичных токов , , , частичных потенциалов и частичных напряжений , , .

Сравнить результаты с данными табл.3.1.

Убедиться в справедливости принципа наложения.

3. Используя данные табл.3.2, сравнить величины частичных токов и , вызываемых в первой и второй ветвях действием примерно равных по величине источников ЭДС , включенных соответственно во вторую и первую ветви цепи.

Сделать вывод о выполнении (невыполнении) принципа взаимности.

4. На основании данных табл.3.2 рассчитать входные и взаимные проводимости ветвей. Результаты занести в первую свободную строку табл.3.4.1.

Таблица 3.4.1.

См

Сравнить значения .

Объяснить причину замеченной закономерности.

Примечание по п.4.

Преподаватель может предложить студентам рассчитать входные и взаимные проводимости ветвей с использованием главного определителя и алгебраических дополнений стандартной системы уравнений метода контурных токов. В этом случае расчеты удобнее провести после выполнения п.8 данного раздела. Для записи полученных результатов предназначена вторая свободная строка табл.3.4.1.

5. Используя данные табл.3.2, определить передаточные коэффициенты по напряжению между первой, второй и третьей ветвями исследуемой электрической цепи. В качестве напряжений на зажимах первой, второй и третьей ветвей следует взять напряжения и из табл.3.2. Результаты отразить в табл.3.4.2.

Таблица 3.4.2.

---

6. По данным нескольких экспериментов (табл.3.1, табл.3.2) рассчитать (применив законы Ома и Кирхгофа) сопротивления ветвей исследуемой цепи. Средние значения полученных величин занести в табл. 3.5.

Таблица 3.5.

Ом

7. При найденных сопротивлениях (табл.3.5) и известных параметрах источников энергии (табл.3.1) рассчитать потенциалы узлов и токи в ветвях цепи рис.3.1 методом узловых потенциалов. Результаты занести в табл.3.6.

Таблица 3.6.

В	А

Сравнить данные табл.3.6 с экспериментальными данными (табл.3.1) и результатами, полученными с применением метода наложения (табл.3.2).

8. Выполнить расчет токов в ветвях исследуемой электрической цепи методом контурных токов (с учетом указаний п.4 раздела «Подготовка к работе»).

Результаты занести в табл.3.7.

Таблица 3.7.

А

Сравнить данные табл.3.7 с экспериментальными данными (табл.3.1), результатами определения токов методом наложения (табл.3.2), результатами расчета этих токов методом узловых потенциалов (табл.3.6).

Примечание по п.п.7, 8.

Часть членов бригады (по указанию преподавателя) может выполнять только п.7 данного раздела, а другая ее часть – только п.8.

9. Используя табл.3.3, построить зависимость одной из приведенных в ней величин от другой величины (каждый из членов бригады строит свою зависимость).

10. Проанализировать результаты опытов и расчетов. Оформить отчет и сделать краткие выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте суть принципа наложения и основанного на этом принципе метода расчета электрических цепей.

2. Когда при определении токов в ветвях электрической цепи целесообразно использовать метод наложения?

3. Что такое «входная проводимость» ветви, «взаимная проводимость» ветвей электрической цепи? Как можно определить эти величины экспериментально? Расчетным путем?

4. Сформулируйте смысл принципа взаимности.

5. Что такое передаточный коэффициент ветвей по напряжению? По току?

6. Как изменяются токи (напряжения) в ветвях линейной электрической цепи при изменении ЭДС или сопротивления в какой-либо одной ветви?

7. Как рассчитать токи в пассивных ветвях линейной электрической цепи и в ветвях с источниками ЭДС по известным потенциалам узлов, сопротивлениям ветвей и ЭДС источников?

8. Как определить порядок стандартной системы уравнений, составляемой для расчета цепи методом узловых потенциалов? Как по известным параметрам схемы рассчитать собственные и взаимные узловые проводимости, расчетные узловые токи?

9. Как определяется порядок стандартной системы уравнений, составляемой для расчета цепи методом контурных токов? Чему равны коэффициенты и свободные члены этих уравнений?

10. Какой из методов и почему эффективнее при расчете цепи, исследуемой в лабораторной работе (рис.3.1)?

11. Решите несложную типовую задачу методом наложения, методом узловых потенциалов или методом контурных токов (по указанию преподавателя). Схема электрической цепи по структуре может быть близкой к схеме, изображенной на рис.3.1, но сопротивление ветви с одним из источников ЭДС может быть задано нулевым, а другая ветвь, состоящая из сопротивления и источника ЭДС, может быть заменена источником тока, параллельно которому подключено (или не подключено) сопротивление.

Список литературы

1. Атабеков Г.И. ТОЭ, ч.1, М., 1978, с. 163-175.

2. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. М., 1975, с. 67-71.

3. Бессонов Л.А. ТОЭ, М., 1978, с. 19-22, 29-33.

4. Новгородцев А.Б. Теоретические основы электротехники. 30 лекций по теории электрических цепей. СПб.: Питер, 2006, с. 81-95.

5. Власов С.П., Косарев Б.И., Журавлев А.Н. Линейные электрические цепи постоянного тока. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Теоретические основы электротехники» для студентов электротехнических специальностей. Часть 1. Издание 6-е. – М.: МИИТ, 2007, с. 26-32.

Работа № 4