Главная | Обратная связь

Краткие теоретические сведения

Методические указания к выполнению лабораторной работы

 

«ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДА ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА»

 

Цель работы - проверить на опыте метод эквивалентного генератора и научиться вычислять ЭДС и внутреннее сопротивление эквивалентного генератора активного двухполюсника.

 

Краткие теоретические сведения

 

При расчете некоторых схем (особенно схем замещения) иногда требуется определить силу тока не во всех резисторах, а только в одном, обладающим переменным сопротивлением. Полный многократный расчет такой схемы слишком трудоемок, поэтому можно применить метод эквивалентного генератора (метод холостого хода и короткого замыкания), который значительно упрощает решение подобного рода задач.

На рисунке 1 изображена мостовая схема, в одну диагональ которой включен источник ЭДС, а в другую - резистор R. Сила тока резистора R может быть найдена по формуле:

 

I = E_экв / (R_экв + R).

 

Здесь E_экв - э. д. с. эквивалентного генератора, содержащего всю цепь, кроме резистора R (см. рисунок 2); R_экв - внутреннее сопротивление эквивалентного генератора.

Опытным путем можно определить E_экв при холостом ходе двухполюсника с помощью вольтметра, подключенного к точкам A и С, т. е. при разомкнутом выключателе S₁.

Внутреннее сопротивление R_экв можно определить по результатам двух опытов: холостого хода и короткого замыкания. Для этого соединяют точки A и С накоротко через амперметр и измеряют силу тока короткого замыкания I_кз, и тогда внутреннее сопротивление эквивалентного генератора рассчитывают по формуле:

R_экв = Е_экв / I_кз.

 

Можно рассчитать или измерить напряжение и силу тока на зажимах двухполюсника при различной нагрузке R, а затем в масштабе построить вольтамперную характеристику двухполюсника. При этом убедиться, что она прямолинейна. Ось напряжений пересекается характеристикой в точке E_экв = U_хх, а ось силы токов - в точке I_кз (см. рисунок 3).

 

Cхема исследования

 

Рисунок 1

 

 

 

Рисунок 2