ТОЭ ЛР2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОЭ

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Основы Теории Цепей»

Тема: Исследование линейных резистивных цепей

Студентка гр. 1283		Григорьева В.В.
Преподаватель		Панкин В.В.

Санкт-Петербург

2023

Цель работы: экспериментальное исследование линейных разветвлённых резистивных цепей с использованием метода наложения, эквивалентного источника и принципа взаимности.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Исследование цепи при питании её от двух источников

Таблица 1.

U, B	U1, B	U2, B	U3, B	U4, B	I, мА	I1, мА	I2, мА	I3, мА	I4, мА
2	0,37	0,44	1,57	2,03	1,02	0,25	0,30	0,55	0,72

Рис. 1.

Метод Кирхгофа:

N_ур = N_{ур ЗТК} + N_{ур ЗНК}

N_{ур ЗТК} = N_у – 1

N_{ур ЗНК} = N_в – N_у + 1 = N_яч

Законы Кирхгофа:

Σi_к = 0

ΣU_н = 0

Исходя из рисунка и ЗТК:

1: i₁ + i₂ = i₃

0,25 + 0,3 = 0,55

2: i = i₂ + i₄

1,02 = 0,3 + 0,72

Направления токов выбрано верно, соответственно, должен выполняться и ЗНК:

Ⅰ: – U + U₁ + U₃ = 0

– 2 + 0,37 + 1,57 = 0,06 ≈ 0

Ⅱ: – U₂ + U₄ – U₃ = 0

0,44 + 2,03 -1,57 = 0,02 ≈ 0

2. Определение токов цепи методом наложения

Таблица 2.

Включённые источники	I1, мА	I2, мА	I3, мА	I4, мА
U	0,6	0,24	0,36	0,24
I	0,35	0,54	0,18	0,47
U, I	0,25	0,29	0,54	0,71

Рис. 2.

Рис. 3.

Метод наложения:

i₁ = i’₁ – i”₁

i₂ = i”₂ – i’₂

i₃ = i”₃ + i’₃

i₄ = i”₄ + i’₄

0,6 – 0,35 = 0,25

0,54 – 0,24 = 0,3

0,36 + 0,18 = 0,54

0,24 + 0,47 = 0,71

Все результаты, кроме второго, совпадают с режимом работы цепи, когда включены оба источника (см. таблицу 2)

3. Определение тока в ветви с сопротивлением R₃ методом эквивалентного источника напряжения

Рис. 4.

Рис. 5.

МЭИН:

Между выводами А и Б было фиксировано напряжение. С помощью этого удалось получить значение эквивалентного источника тока.

Если исключить из цепи ИТ и ИН, цепь упроститься до вида, представленного на рис. 5. Получаем, что R₀ = (R₂ + R₄)*R₁/(R₂ + R₄ + R₁)

Получаем значение тока 0,55мА, что примерно равно 0,61мА, которые у нас получились в третьем пункте протокола наблюдений.

4. Экспериментальная проверка принципа взаимности

Рис. 6.

Рис. 7.

Принцип взаимности:

При переносе ИТ из одной ветви в другую должно выполняться равенство: I₃ = I₂

I₃ = 0,36мА

I₂ = 0,24мА

I₃ ≠ I₂

1. Каковы результаты контроля данных в 2.2.1?

Имеются различия между тем, что должно было получиться в теории, и полученным результатом. Однако различия незначительны. Погрешность вероятно вызвана шумами прибора.

2. Изменяются ли токи ветвей, если одновременно изменить полярность напряжения ИН и направления тока ИТ на противоположные?

Направления токов изменятся на противоположные, а числовое значение останется таким же.

3. Чему равно напряжение между узлами C и D цепи?

U₁ – U₂ = – 0,4В

4. Как изменить напряжение ИН, чтобы ток I₁ стал равен нулю?

5. Почему рис. 5 при U = U₀ реализует схему МЭИН?

В возникающей цепи сохраняются положения метода МЭИН.

6. Чему будет равен ток I₁, если ИН поместить в ветвь 4, а ИТ отключить?

7. Как проконтролировать результаты экспериментов в 2.2.2, 2.2.3 и 2.2.4?

Чтобы проконтролировать результаты этих экспериментов, необходимо сравнить полученные данные с тем, что должно было получится в соответствии с теорией.

Вывод:

6