Исследование режима выделенной ветви сложной цепи методом эквивалентного генератора (Лабораторная работа № 3Н), страница 2

3.3. Расчетная часть

1. По отношению к выделенному элементу схемы R_var рассчитать параметры эквивалентного генератора Е_э = U_xx, J_э = I_кз, R_o = R_вx. Результаты расчета внести в табл. 3.2.

2. Составить схему цепи с эквивалентным генератором напряжения   (Е_э = U_xx, R_o = R_вx). Рассчитать вольтамперную характеристику U = f(I) для переменного резистора R_var (8 расчетных точек) при изменении его сопротивления от R_var= 0 (короткое замыкание) до R_var = ¥ (холостой ход). Результаты расчета свести в табл. 3.3.

3. Рассчитать и построить в выбранных масштабах совмещенную графическую диаграмму функций I(Rv),U(Rv), P(Rv) при изменении сопротивления  резистора  от 0 до  100 Ом. Построение совмещенной графической диаграммы рекомендуется выполнить в MathCAD, пример построения приведен на рис. 3.2.

Рис. 3.2

Т а б л и ц а   3.2

Т а б л и ц а   3.3

Т а б л и ц а   3.4

3.4. Экспериментальная часть

1. Собрать электрическую цепь по принципиальной схеме рис. 3.2. Установить заданные параметры сопротивлений резисторов. Включить источники энергии. Установить заданные напряжения на выводах источников энергии и поддерживать их неизменными во всех опытах.

2. По отношению к выделенному элементу Rv экспериментально определить параметры эквивалентного генератора методом измерений         Е_э = U_xx в режиме холостого хода при Rv= ¥,  J_э = I_кз в режиме короткого замыкания при Rv= 0. Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора при этом определяется как отношение R_o = U_xx/I_кз.

3. Изменяя сопротивление переменного резистора от Rv = 0 (к.з.) до Rv = ¥ (х.х..) выполнить 8 измерений напряжения и тока на этом элементе для заданных в табл. 3.4 значений Rv . Результаты измeрений внести в табл. 3.4.

4. Собрать электрическую цепь эквивалентного генератора (рис. 3.3). Изменяя сопротивление переменного резистора от Rv = 0 (к.з.) до Rv = ¥ (х.х.) выполнить 8 измерений напряжения и тока на этом элементе для тех же значений Rv. Результаты измeрений внести в табл. 3.4 и сравнить их с данными, полученными ранее  в п.3.

3.5. Анализ результатов работы

1. Проверить выполнение теоремы об эквивалентном генераторе как для расчетных, так и для экспериментальных результатов.

2. Сопоставить результаты измерений с соответствующими данными расчета, в случае их существенного различия установить возможные причины.

3.6. Содержание отчета

Отчет по данной лабораторной работе должен содержать:

1) титульный лист по стандартной форме;

2) цель работы;

3) исходные данные (схему исследуемой цепей и параметры ее элементов);

4) таблицы с результатами вычислений и измерений;

5) основные расчетные формулы и уравнения;

6) графические диаграммы функций;

7) выводы и заключение о степени соответствия расчетных и экспериментальных результатов.

Контрольные вопросы

1. Как формулируется теорема об эквивалентном генераторе? Как определяются параметры эквивалентного генератора расчетным путем? экспериментальным путем?

2. Чем отличается эквивалентный генератор напряжения  от эквивалентного генератора тока?

3. Как рассчитать ток в любой ветви сложной схемы методом эквивалентного генератора?

4. Как построить совмещенную графическую нескольких функций?