Задание на расчет

1. По данным предложенным преподавателем рассчитать эквивалентные сопротивления, токи и напряжения участков в цепях с последовательным (рис.1.1), параллельным (рис.1.2) и смешенным соединением (рис.1.3). Результаты расчетов записать в табл.1.1.

Таблица 1.1

Соединение

Расчет/ Эксперимент

Е (В)

R1 (Ом)

R2 (Ом)

R3 (Ом)

R4 (Ом)

Rэк (Ом)

I1 (А)

I2 (А)

I3 (А)

I (А)

U1 (V)

U2 (V)

U3 (V)

U (V)

Последоват.

Р

─

Э

─

Параллельн.

Р

─

─

Э

─

─

Смешанное

Р

Э

2. С использованием преобразования треугольника в звезду найти эквивалентное сопротивление, токи и напряжение в выходной диагонали моста (рис.1.5.). Расчетные данные занести в табл.1.2.

Таблица 1.2

Соедин.

Треугольник

Звезда

Расчет/ Эксперемент

Е (В)

R4 (Ом)

R3 (Ом)

R2 (Ом)

R1 (Ом)

R5 (Ом)

Ra (Ом)

Rb (Ом)

Rc (Ом)

Rэкв (Ом)

IR3 (А)

IR4 (А)

I (А)

Uac (В)

Р

Э/ Треуг.

─

─

─

Э/ звезда

─

─

─

Задание и методические указания по экспериментальному исследованию цепей постоянного тока с одним источником

1. Исследование цепи с последовательным соединением участков.

1.1. На рабочем поле лабораторного комплекса набрать схему, приведенную на рис.1.6. Сопротивления резисторов выбрать равные по величинам тем, что использовались в расчетной части. В качестве источника выбрать источник ЭДС с нерегулируемым напряжением 15В.

1.2. При обесточенной схеме (ключ S разомкнут) замерить общее сопротивление цепи с помощью мультиметра. Эту величину, а также результаты всех последующих экспериментов по пп.1-3 записать в таблицу 1.1. Убедиться, что замеренное общее сопротивление равно сумме сопротивлений участков, подсчитанной ранее в расчетной части.

1.3. Подключить цепь к источнику (ключ S замкнут). Замерить ток и приложенное напряжение U. По закону Ома рассчитать полное сопротивление цепи. Сравнить с расчетным и измеренным мультиметром.

1.4. Замерить и записать в табл.1.1 падения напряжения U₁ U₂ U₃ на резистивных элементах схемы. Убедиться, что их сумма равна приложенному напряжению U. Обратить внимание на распределение падений напряжений на элементах в соответствии с величинами их сопротивлений.

2. Исследование цепи с параллельным соединением участков.

2.1. На рабочем поле лабораторного комплекса набрать схему, приведенную на рис.1.7. Сопротивления резисторов выбрать равными по величине тем, что использовались в расчетной части.

2.2. При обесточенной схеме (ключ S разомкнут) замерить общее сопротивление цепи с помощью мультиметра. Убедиться, что результирующая проводимость равна сумме проводимостей участков.

2.3. Подключить цепь к источнику (ключ S замкнут). Замерить общий ток I и приложенное напряжение U. По закону Ома рассчитать значения эквивалентных проводимости и сопротивления цепи. Сравнить расчетное сопротивление с измеренным мультиметром.

2.4. Замерить токи I₁, I₂ на участках. Убедиться, что их сумма равна общему току I. Обратить внимание на распределение токов по участкам в обратной зависимости от их сопротивлений.

3. Исследование цепи со смешанным соединением участков.

3.1. На рабочем поле лабораторного комплекса набрать схему, предложенную преподавателем. Замерить общий ток, приложенное напряжение и общее сопротивление цепи. Результаты сравнить с расчетными данными, полученными для этой же схемы.

4. Исследование эквивалентного преобразования соединения треугольник в звезду для схемы измерительного моста.

4.1. Собрать исходную схему моста (рис.1.8а). Сопротивления резисторов выбрать равные по величине тем, что использовались в расчетной части.

4.2. Произвести замеры общего тока I, полного сопротивления R_эк, а также токов в сопротивлениях R₃ и R₄ (I_R3, I_R4) и напряжения в выходной диагонали U_ac. Эти данные и результаты последующих экспериментов по п.4 записать в табл.1.2.

4.3. Произвести замену треугольника abc на эквивалентную звезду и собрать эквивалентную схему моста (рис.1.8b). Величины сопротивлений звезды (Ra, Rb, Rc) выбрать по расчетным данным. Для более полного соответствия расчету использовать параллельное соединение резисторов, имеющихся в наличие.

4.4. Повторить замеры по п.4.2.

4.5. Сопоставить результаты замеров в преобразованной схеме с величинами, полученными для исходной схемы. Дать характеристику эквивалентности преобразований.

Контрольные вопросы

1. Каким образом производится расчет сложной цепи с одним источником по методу эквивалентного преобразования?

2. В каких ситуациях возникает необходимость эквивалентного преобразования треугольник - звезда или звезда - треугольник?

3. В чем состоит эквивалентность преобразования звезда-треугольник, треугольник-звезда?

Дата добавления: 2015-09-05