Экспериментальная проверка принципа взаимности

В разветвленных электрических цепях единственный источник напряжения с ЭДС , включенный в m-ю ветвь, приводит к возникновению токов в ветвях. Например, в n-й ветви, имеет место ток In. Согласно принципа взаимности, подключение источника напряжения с ЭДС в n-ю ветвь, вызывает возникновение в m-й ветви такого же тока ток Im равного по величине In.

Проверку принципа взаимности осуществляем с помощью электрической цепи рассмотренной в примере 2.19 и приведенной на рисунке 2.126 а.

Источник напряжения ЭДС вызывает в шестой ветви ток , который измеряется с помощью амперметра. На основании принципа взаимности, при переносе источника в шестую ветвь (рис. 2.126 б), измеряем с помощью амперметра ток в первой ветви. Совпадение показаний амперметра в обеих схемах, подтверждает принцип взаимности.

Рисунок 2.126 – Схема с источником ЭДС в первой ветви - а)

и шестой ветви - б)

В таблице 16 приведены измерения величин токов в первой ветви и напряжение на выводах источника и тока в шестой ветви и напряжение на выводах перенесенного источника с использованием принципа взаимности.

 

Таблица 16 – Значения токов в ветвях и ЭДС источника

I1, мА I6, мА Е, B
схема с источником ЭДС в первой ветви - 4,9 20,3
схема с источником ЭДС в шестой ветви 4,96 - 20,3

 

 

Сравнения результатов экспериментов свидетельствует о справедливости принципа взаимности.

2.6.8. Экспериментальная проверка взаимных преобразований схем звезда–треугольник

Проверку взаимных преобразований схем звезда–треугольник осуществляем с помощью электрической цепи рассмотренной в примере 2.28 и приведенной на рисунке 2.127 а.

Рисунок 2.127 – Экспериментальная схема электрической цепи

В таблице 17 приведены номиналы сопротивлений элементов электрической цепи.

 

Таблица 17 – Параметры элементов цепи

 

r1, Ом r2, Ом r3, Ом r4, Ом r5, Ом r6, Ом Е1, В Е2, В

 

В исходной схеме сопротивления , , соединены треугольником.

Расчетным путем определяем сопротивления эквивалентной звезды , , (рис. 2.127 б), соответственно равные:

Ом, Ом,

Ом.

Формируем схему с эквивалентной звездой сопротивлений Ом, Ом, Ом, представленную на рисунке 2.127 б.

В таблице 18 приведены результаты измерения токов , , и напряжений на участках цепи , , в обеих схемах.

 

 

Таблица 18 – Значения токов в ветвях и напряжений на участках цепи

  I1, мА I2, мА I3, мА U14, B U24, B U34, B
исходная схема 25,1 31,2 5,9 16,45 1,58 14,47
эквивалентная схема 24,9 31,0 6,2 16,49 1,60 14,48

 

 

Сравнивая результаты измерений величин токов и напряжений в исходной схеме, резистивные сопротивления которой соединены по схеме треугольник и эквивалентной схемы, резистивные сопротивления которой соединены по схеме звезда, при практической сходимости значений токов в ветвях , , и напряжений на участках цепи , , , следует подтверждение эквивалентности преобразований схем звезда–треугольник.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1 Основы теории цепей: Учебник для вузов / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. – 5-е изд., перераб.-М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.: ил. ISBN 5-283-00523-2.

2 Атабеков, Г. И. Линейные электрические: Учебник для вузов. – Оборонгиз: Москва , 1957. – 176 с.: ил.

3 Матханов, П. Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи: Учеб. для электротехн. и радиотехн. спец. вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.., 1990. – 400 с.: ил. ISBN 5-06-000679-4.

4 Федоров, М. М. Эквивалентные схемы замещения активных трехполюсников / М.М.Федоров, В.В.Корощенко, В.Е.Михайлов // Сборник научных трудов УкрНИИВЭ. Взрывозащищенное электрооборудование. – Донецк : ООО «Юго-Восток, Лтд», 2011. – C. 55–61.

5 Федоров, М. М. Использование свойств активных трехполюсников в целях расчета и анализа разветвленных электрических цепей/ М.М.Федоров, А. А. Ткаченко, И.П. Кутковой // НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА.– Краматорск: ДГМА, № 1 (7Е), 2011. – C. 186–193.

6. Буштян Л.В., Обуховский М.П., Тарасов В.И. Рекомендации по применению стендов УИЛС-1 в учебном процессе. – Одесса, ОПИ, 1982

 


Навчальне видання