Подготовка к работе

1. Сформулируйте теорему об эквивалентном генераторе. Запишите формулы для определения параметров генератора по опыту холостого хода и короткого замыкания.

2. Изобразите одноконтурную схему эквивалентного генератора (рис. 2.1, б) и с ее помощью докажите справедливость формул определения параметров генератора по методу двух нагрузок, используя второй закон Кирхгофа.

3. Определите в общем виде аналитически Е_Г и R_Г для схемы рис. 2.2, полагая Е, R₁, R₂, R₃ известными.

4. Определите аналитически, при каком соотношении между сопротивлением нагрузки R_Н = var и внутренним сопротивлением генератора R_Г = const мощность нагрузки окажется максимальной.

Указание. В максимуме

Программа работы

1. Прежде, чем собирать электрическую цепь, нужно уточнить измерениями значения Е, R₁, R₂, R₃ и записать их в верхнюю строку табл. 2.1.

2. Собрать цепь по схеме рис. 2.2 и в режимах холостого хода и короткого замыкания, а также при пяти значениях сопротивления R_Н измерить напряжение U_ab и ток I на выходе двухполюсника. Результаты измерений внести в табл. 2.1.

Указание. Значения токов при изменении R_Н брать примерно через равные интервалы, в том числе при I=I_КЗ/2 .

3. Определить ЭДС эквивалентного генератора из опытов холостого хода и короткого замыкания, а также по методу двух нагрузок. Для чего следует выбрать такие два опыта из пяти, в которых токи отличались бы не менее, чем в два раза. В табл. 2.1 записать средние значения Е_Г и R_Г.

Таблица 2.1

Е =…В; R1 = …Ом; R2 = …Ом; R3 = …Ом
Опыт	I	Uab	RН	ЕГ	RГ	ln(RН/RГ)	РН	
	мА	В	Ом	В	Ом	–	Вт	%
Холостой ход	0						0	100
1 2 3 4 5
Короткое замыкание		0	0			–	0	0

4. Вычислить для всех опытов значения сопротивления нагрузки R_Н по закону Ома, мощности нагрузки Р_Н, коэффициента полезного действия  и величины . Результаты вычислений также внести в табл. 2.1.

5. Построить по данным табл. 2.1 внешнюю характеристику эквивалентного генератора U_ab = f(I) и по ней графически определить значение тока I для заданного преподавателем сопротивления R_Н. Для того же значения сопротивления вычислить ток по формулам Тевенена – Гельмгольца и Нортона – Поливанова. Сравнить результаты вычислений с графическим расчетом.

6. Построить по данным табл. 2.1 зависимости  и (Р_Н). Из графиков найти сопротивление R_Н, при котором мощность нагрузки максимальна, и значение КПД при максимальной мощности. Сравнить полученное сопротивление с определенным теоретически при подготовке к работе.

7. Используя формулы п. 3 подготовки к работе, вычислить Е_Г и R_Г для своего варианта параметров Е, R₁, R₂, R₃. Сравнить с экспериментально полученным результатом.

8. Сделать общие выводы по работе.