Исследование сложной цепи постоянного тока

Цель работы: экспериментальная проверка законов Кирхгофа, принципа наложения и метода эквивалентного генератора для линейных электрических цепей постоянного тока.

Программа работы

1. Собрать одну из цепей, схема которой изображена на рис. 1A.1 (вариант схемы цепи задается преподавателем). Выбрать положительные направления токов в ветвях.

2. Для каждого независимого узла составить уравнение по первому закону Кирхгофа. Измерить токи, входящие в это уравнение и убедиться в его справедливости. Измеренные значения токов занести в табл. 1А.1.

3. Для каждого независимого контура составить уравнение по второму закону Кирхгофа. Измерить напряжения на сопротивлениях и ЭДС, входящих в этот контур и убедиться в справедливости этого уравнения. Измеренные значения напряжений занести в табл. 1A.1.

4. Составить уравнение по первому закону Кирхгофа для какого-либо сечения и убедиться в его справедливости.

Составить уравнение по второму закону Кирхгофа для какого-либо дополнительного контура и убедиться в его справедливости.

Примечание 1. Если при проверке окажется, что законы не будут выполняться (допускается погрешность 3-5 %), то опыты необходимо повторить.

5. Провести опытную проверку принципа наложения. Данные занести в табл. 1А.1.

6. Составить уравнения для вычисления токов по принципу наложения и, используя данные опытов, проверить его выполнение.

Примечание 2. Пункты 5. 6 выполняются по указанию преподавателя.

7. Определить опытным путем Е_э, R_э – параметры эквивалентного генератора по отношению к одной из ветвей цепи (задается преподавателем) методом холостого хода и короткого замыкания. Вычислить ток в этой ветви, сравнить его с измеренным в п. 1 и с результатами расчета п. 8.

8. Рассчитать с помощью компьютера токи во всех ветвях цепи любым из методов расчета при известных значениях сопротивлений и ЭДС источников.

Примечание 3. Величины сопротивлений R_k указаны на панели стенда, а величины ЭДС Е_k, источников питания необходимо взять те, которые были заданы преподавателем при проведении всех опытов.

9. Используя данные п.5, определить входные проводимости g_mm, g_nn, взаимные проводимости g_mn, g_nm ветвей и входные сопротивления R_mm, R_nn. Данные вычислений занести в табл. 1А.2.

10. Сделать выводы по работе.