Экспериментальная проверка метода наложения

Проверку метода наложения, согласно которого, токи в разветвлённых электрических цепях определяются как алгебраическая сумма токов от каждого источника в отдельности, осуществляем с помощью электрической цепи рассмотренной в примере 2.15 и приведенной на рисунке 2.121.

Для измерения частичных токов от действия источника напряжения , используем электрическую схему, приведенную на рисунке 2.122 а, в которой удален источник напряжения . Для измерения частичных токов от действия источника напряжения , используем электрическую схему, приведенную на рисунке 2.122 б.

 

 

Рисунок 2.122 – Схема для определения частичных токов

 

В таблице 13 приведены экспериментальные значения частичных токов при различных режимах цепи.

Таблица 13 – Значения частичных токов

Режимы цепи I1,мА I2,мА I3,мА I4,мА I5,мА
В схеме включены два источника Е1 и Е2 93,9 24,1 41,4 76,3 17,5
В схеме включен только источник Е1 126,8 -44,4 14,9 67,2 58,2
В схеме включен только источник Е2 -32,2 67,9 25,9 8,2 -41,8
Алгебраическая сумма частичных токов 94,6 23,5 40,8 75,4 16,4

Из сравнения результатов расчета алгебраической суммы частичных токов и результатов эксперимента, от действия двух источников питания, следует их практическая сходимость, что подтверждает справедливость метода наложения.

Необходимо отметить, что результаты измерения частичных токов, приведенные в таблице 13, подтверждены и расчетным путем, приведенным в примере 2.15.

 

 

Экспериментальная проверка метода

Эквивалентного генератора

 

 

Согласно метода эквивалентного генератора, любая сложная линейная цепь по отношению к заданной ветви может быть представлена активным двухполюсником, который может быть представлен эквивалентным источником питания (эквивалентным генератором) с ЭДС и внутренним сопротивлением . Величина ЭДС эквивалентного генератора равна напряжению холостого хода на зажимах активного двухполюсника , а внутреннее сопротивление равно входному сопротивлению пассивного двухполюсника, полученного из активного – .

Проверку метода эквивалентного генератора рассмотрим на примере определения тока , электрической схемы приведенной на рисунке 2.121. Согласно метода эквивалентного генератора, . С этой целью, измеряем напряжение холостого хода активного двухполюсника (рис. 2.123 а). Далее в этой ветви, измеряем ток короткого замыкания (рис. 2.123 б).

 

 

Рисунок 2.123, – Экспериментальные схемы для определения

и

 

По результатам опытов холостого хода и короткого замыкания, определяем входное сопротивление пассивного двухполюсника, равное по величине .

В таблице 14 приведены экспериментальные значения напряжения холостого хода, входного сопротивления и тока в ветви с резистивным сопротивлением .

 

Таблица 14 – Экспериментальные и расчетные значения

 

  Uхх, В Iкз, мА rвх , Ом I3, мА
эксперимент 15,31 67,74 41,63
расчет 15,34 - 65,51 41,97

 

 

В таблице 14 также указаны результаты расчета тока , приведенные в примере 2.17.

Сравнения результатов расчета и экспериментов следует значений напряжения холостого хода, входного сопротивления и тока в определяемой ветви, подтверждает справедливость метода эквивалентного генератора.

Входное сопротивление пассивного двухполюсника , можно измерить омметром. С этой целью из схемы активного двухполюсника удаляем источники питания и заменяем их внутренними сопротивлениями (перемычка). В результате получаем схему пассивного двухполюсника (рис. 2.124), входное сопротивление которой измеряем омметром

 

 

Рисунок 2.124 - Схема пассивного двухполюсника

Входное сопротивление пассивного двухполюсника, определенное с помощью омметра, соответственно равно Ом.