3. Порядок работы с электронной моделью цепи

4.1 «Монтаж» цепи

В пакете Electronics Workbench открыть файл «Цепь син. тока.ewb». В ветвях цепи поставить пассивные элементы R, L, C в соответствии с вариантом задания. Параметры двух источников ЭДС – действующие значения и начальные фазы - также задать в соответствии с вариантом задания. Их следует определить из векторно-топографической диаграммы на рис.1.2 и согласовать с преподавателем.

Входные провода от осциллографа подключить к таким потенциалам, чтобы наблюдать мгновенные значения напряжений источников. Убедиться,

что амперметры стоят во всех ветвях и вольтметры подключены ко всем полным сопротивлениям ветвей, система приборов - «АС».

4.2 Исследование цепи с двумя источниками ЭДС

«Включить» установку. Записать значения токов во всех ветвях и напряжений на полных сопротивлениях ветвей. Зарисовать осциллограммы мгновенных напряжений двух источников, измерить значения их амплитуд и начальных фаз, убедиться, что они соответствуют варианту задания. Изменив подключение одного из проводов от осциллографа, измерить амплитуду

и начальную фазу напряжения между узлами схемы (не раньше пятого цикла).

4.3 Исследование справедливости метода наложения для цепей

Сначала у источника Е1 задать нулевое значение напряжения и измерить величину токов во всех ветвях и напряжений на полных сопротивлениях ветвей, а также амплитуду и начальную фазу напряжения между узлами. Затем, восстановив величину напряжения Е1 , задать нулевое значение напряжения Е2 и также провести аналогичные измерения. Обратить внимание, что при уменьшении ЭДС до нуля, ток в ветви не прерывается, так как внутреннее сопротивление источников близко к нулю.

4. Исследование справедливости метода эквивалентного генератора

«Убрать» провод от одной из клемм источника Е2 (обрыв, т.е. режим холостого хода для второй ветви). Измерить по осциллографу амплитуду и начальную фазу напряжения между узлами (т.е. напряжения холостого хода на второй ветви).

3. Обработка результатов исследований

5.1 Сравнить результаты измерений п.3.5 и п. 4.2.

5.2 По результатам измерений п.4.2 и по значениям параметров двух источников ЭДС на основании второго закона Кирхгофа с помощью циркуля в масштабе напряжений построить векторно-топографическую диаграмму (ВТД) напряжений для цепи.

Рассчитать фазовый сдвиг в каждой ветви между током и напряжением на полном сопротивлении. Учитывая направления векторов напряжений, построить рядом векторную диаграмму всех токов в масштабе токов. Убедиться в выполнении первого закона Кирхгофа.

Учитывая направления векторов токов, дополнить ВТД векторами напряжений на элементах R, L, C цепи (из теоретических соображений).

5.3 Используя комплексные числа, рассчитать теоретические значения всех токов и напряжений в цепи методом контурных токов с использованием матричного вида формул и правила Крамера.

5.4 Методом свертывания и развертывания схемы рассчитать в комплексном виде токи и напряжения в цепи при воздействии каждого из источников по отдельности, сравнить с результатами измерений п.4.3. Применив метод наложения результатов, рассчитать токи и напряжения в цепи с двумя источниками ЭДС и сравнить с результатами расчетов п.5.3.

5.5 Рассчитать комплексное значение напряжения холостого хода для второй ветви (при обрыве тока этой ветви) и сравнить с результатом измерений п.4.4. Рассчитать комплексное выходное сопротивление эквивалентного генератора цепи с одним источником Е1. По методу эквивалентного генератора рассчитать ток во второй ветви цепи с двумя источниками ЭДС.

Р А Б О Т А № 2