Артикул: 1164030

Раздел:Технические дисциплины (107532 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (22489 шт.) >
  Цепи постоянного тока (4343 шт.)

Название или условие:
Лабораторная работа № 2
Метод эквивалентного генератора.

Линейные соотношения между токами и напряжениями
В работе теоретически и экспериментально находятся параметры эквивалентного генератора. Исследуются зависимости тока, напряжения и мощности приемника при изменении его сопротивления, а также линейные соотношения между токами ветвей в разветвленной электрической цепи.

Описание:
Подготовка к работе
1. Рассчитать любым методом токи в цепи, схема которой представлена на рис. 6, при E1= 9 В и J2= 50 мА. Значения сопротивлений резисторов и даны в табл. 1, Ом, Rн=R1. Определить напряжение Uн, мощность Pн.
2. Рассматривая цепь относительно резистора Rн как активный двухполюсник (эквивалентный генератор), рассчитать его параметры Uхх, Rвх, Iкз. Нарисовать последовательную и параллельную схемы замещения активного двухполюсника. Вычислить значение тока Iн при Rн=R1 по двум схемам замещения. Построить вольтамперную характеристику активного двухполюсника Uн(Iн). Графически определить значение тока Iн и напряжения Uн при Rн=R1 и Rн=Rвх.
3. Определить величину сопротивления Rн, при котором в нем потребляется максимальная мощность. Вычислить Pmax. Построить график зависимости Pн(Iн).
4. Записать линейное соотношение I1(Iн)=aIн+b. Определить коэффициенты a и b по двум известным значениям токов (Rн = ∞ и Rн = R1).

Содержание и порядок выполнения работы (рабочее задание)

Для исследования электрической цепи по схеме рис. 7 протокола измерений используют: источники постоянного напряжения из блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ: источника напряжения Е1 9 В (UZ1), источника тока J2= 50 мА (UZ2); измерительные приборы из блоков МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ постоянного тока. Пассивные элементы , и электрической схемы выбирают из блока МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ, для резистора Rн используется МАГАЗИН СОПРОТИВЛЕНИЙ.
3.1. Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 7. Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
3.2. Включить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ. Включить тумблер SA1 источников UZ1 и UZ2.
3.3. Установить значение сопротивления резистора Rн=R1. Если стрелки амперметров PA1, PA2 и PA3 блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ отклоняются вправо, то значение тока считается положительным и равным показанию прибора. Если стрелка прибора отклоняется влево, следует поменять полярность подключения прибора, а значение тока считать отрицательным. Аналогично проводится измерение напряжений на элементах вольтметром PV.
3.4. Значения измеренных токов и напряжения занести в табл. 2 протокола измерений.
3.5. Определение параметров эквивалентного генератора:
а) в режиме короткого замыкания (Rн=0) измерить ток Iкз и токи ветвей;
б) в режиме холостого хода (ветвь с Rн разомкнута) измерить напряжение Uхх, токи холостого хода. Данные измерений занести в табл. 3.
3.6. Сравнение экспериментальных и теоретических данных: заполнить табл. 3.
3.7. Определение экспериментальных зависимостей:
а) измерить токи Iн, I1, напряжение Uн для указанных в табл. 4 значений сопротивления Rн. Данные измерений занести в табл. 3.4 протокола измерений. Выключить автоматический выключатель QF блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ;
б) рассчитать по измерениям мощность Pн. Построить экспериментальные зависимости Iн(Rн), Uн(Iн), Pн(Iн), I1(I3).

Контрольные вопросы

1. Как экспериментально определить, является ли двухполюсник активным или пассивным?
2. Докажите эквивалентность формул Тевенена и Нортона для расчета тока ветви методом эквивалентного генератора.
3. Как экспериментально определить параметры эквивалентного генератора, если нельзя осуществить режимы холостого хода и короткого замыкания?
4. Объясните различие теоретических и экспериментальных значений параметров эквивалентного генератора.
5. Как изменится напряжение Uхх для схемы 6, если:
а) значение Е1 (или J2) увеличить в два раза;
б) значение Е1 (или J2) уменьшить в два раза;
6. Как изменится значение Pmax, если:
а) значение Е1 (или J2) увеличить в два раза;
б) значение Е1 (или J2) уменьшить в два раза;
7. Отметить на графике зависимости I1(I3) точки, соответствующие режимам короткого замыкания, холостого хода и максимальной мощности.
8. Построить график зависимости I2(I3); отметить на графике зависимости I2(I3) точки, соответствующие режимам короткого замыкания, холостого хода и максимальной мощности.
9. Построить экспериментальные зависимости мощности эквивалентного источника Pг(Iн) и к.п.д. η(Iн).
10. Определить ток I1 и ток I2 методом эквивалентного генератора.

Подробное решение в WORD (12 страниц)+файл MathCad+файл EWB

Поисковые тэги: Метод эквивалентного генератора (МЭГ), Electronics WorkBench

Изображение предварительного просмотра:

<b>Лабораторная работа № 2<br /> Метод эквивалентного генератора. </b><br /> <b>Линейные соотношения между токами и напряжениями</b> <br />  В работе теоретически и экспериментально находятся параметры эквивалентного генератора. Исследуются зависимости тока, напряжения и мощности приемника при изменении его сопротивления, а также линейные соотношения между токами ветвей в разветвленной электрической цепи.

Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл.
Условия доставки:
Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок мозно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен.
Условия отказа от заказа:
Отказаться возможно в случае несоответсвия поулченного файла его описанию на странице заказа.
Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.

Похожие задания:

Определить токи во всех ветвях методом двух узлов (МДУ); составить баланс мощностей.
1. Составить уравнения по законам Кирхгофа без расчёта.
2. Рассчитать токи в заданной схеме методом контурных токов.
3. Рассчитать токи в заданной схеме методом двух узлов, если цепь может быть преобразована до двухузловой (или методом узловых потенциалов, если не может быть преобразована). Для цепи, преобразованной для двухузловой, исчезнувшие токи найти через разность потенциалов бывших узлов.
4. Рассчитать неизвестный ток в одной из ветвей методом эквивалентного источника и сравнить с полученным ранее.
5. Составить уравнение баланса мощностей и проверить, выполняется ли баланс мощности для исходной и преобразованной цепи.
Вариант 2

Записать систему уравнений по законам Кирхгофа.
Рассчитать цепь методом контурных токов, методом узловых потенциалов, ток I1 методом эквивалентного генератора. Составить баланс мощности.
Дано:
Е1 = 4 В, Е2 = 1 В, Е3 = 12 В, Е4 = 3 В, Е5 = 2 В, Е6 = 2 В.
J = 2 А
R1 = 2 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 6 Ом, R4 = 3 Ом, R5 = 2 Ом, R6 = 2 Ом, R7 = 2 Ом, R8 = 2 Ом.

Задача 1. Расчет разветвленной цепи постоянного тока
Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить следующее:
1. Написать уравнения по законам Кирхгофа (решать полученную систему не требуется).
2. Выполнить расчет токов во всех ветвях методом контурных токов.
3. Записать уравнения по методу узловых потенциалов, записать формулы для определения токов ветвей.
Вариант 3

В цепи ЭДС источников питания равны Е1 и Е2, а сопротивление резисторов R1, R2, R3, R4. Определить токи в ветвях схемы. Составить баланс мощностей.
Определить напряжение Uab
Определить токи во всех ветвях, составить баланс мощностей.
Рассчитать заданную электрическую цепь. При этом:
1. Указать условные положительные направления токов в ветвях и напряжений на резисторах;
2. Определить токи в ветвях, используя метод контурных токов или метод непосредственного применения законов электрических цепей по своему усмотрению. Обосновать выбор метода.
3. Рассчитать мощности всех источников и приемников в электрической цепи;
4. Составить баланс мощности;
5. Указать режим работы источников электроэнергии (генерирование, потребление)
Вариант 6

Вариант 31
Задача 2. В схеме E1 = 60 В, Е2 = 48 В, Е3 = 6 В, R1 = 200 Ом, R2 = 100 Ом, r03 = 0.5 Ом, R3 = 9.5 Ом.
Определить токи в ветвях схемы методом двух узлов.

1. Составить уравнения по законам Кирхгофа без расчёта.
2. Рассчитать токи в заданной схеме методом контурных токов.
3. Рассчитать токи в заданной схеме методом двух узлов, если цепь может быть преобразована до двухузловой (или методом узловых потенциалов, если не может быть преобразована). Для цепи, преобразованной для двухузловой, исчезнувшие токи найти через разность потенциалов бывших узлов.
4. Рассчитать неизвестный ток в одной из ветвей методом эквивалентного источника и сравнить с полученным ранее.
5. Составить уравнение баланса мощностей и проверить, выполняется ли баланс мощности для исходной и преобразованной цепи.
Вариант 7