Исследования линейных электрических цепей постоянного тока. Коцюбинский А.И - 3 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГТУ им. Баумана | Москва

Составители: 

Рубрика: 

3
Цель работы – изучение основных свойств и законов линейных электрических
цепей постоянного тока, экспериментальное определение параметров элементов
исследуемой цепи и их оптимальных соотношений для обеспечения работы цепи в
заданном режиме. Исследование влияния параметров элементов цепи на энергетические
характеристики при различных режимах работы, а также изучение электроизмерительных
приборов.
Основные теоретические сведения
1. Законы электрических цепей постоянного тока.
Функционирование любого электрического устройства сопровождается
непрерывным изменением энергии источников электропитателя и потребителя
(приемников). Этот процесс характеризуется определенными значениями токов и
напряжений, основными соотношения между которыми устанавливаются
фундаментальными законами электротехники – законами Кирхгофа и Ома. Кроме того,
для каждого режима работы электрической цепи может быть записано уравнение баланса
мощности, отражающее закон сохранения энергии для рассматриваемой цепи.
Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической
цепи равна нулю:
ΣI 0 1()
Для записи уравнения по первому закону Кирхгофа необходимо произвольно
выбрать положительное направления токов во всех ветвях электрической цепи учитывать
их со знаком “плюс”, если они направлены к выбранному узлу, и со знаком “минус”, если
они направлены от этого узла.
Второй закон Кирхгофа. В любом электрически замкнутом контуре электрической
цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех
резитионных элементов того же контура:
ΣE ΣIR⋅ 2()
Часто в электрических цепях между узлами цепи имеются те или иные напряжения.
С учетом сказанного уравнения второго закона Кирхгофа в наиболее общем случае
принимает вид:
ΣE ΣIR⋅ΣU+ 3()
Для записи уравнения (3) необходимо:
• выбрать положительное направления напряжений, ЭДС, токов;
• выбрать направление обхода контура;
• со знаком “плюс” учитывать те слагаемые, положительное направления которых
совпадают с направлением обхода контура в противном случае – со знаком «минус».
Закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на
участках цепи. Для пассивного участка цепи, т.е. не содержащего источников, закон Ома
можно записать в виде:
I
U
R
4()
      Цель работы – изучение основных свойств и законов линейных электрических
цепей постоянного тока, экспериментальное определение параметров элементов
исследуемой цепи и их оптимальных соотношений для обеспечения работы цепи в
заданном режиме. Исследование влияния параметров элементов цепи на энергетические
характеристики при различных режимах работы, а также изучение электроизмерительных
приборов.

                         Основные теоретические сведения

                    1. Законы электрических цепей постоянного тока.

      Функционирование     любого    электрического    устройства   сопровождается
непрерывным изменением энергии источников электропитателя и потребителя
(приемников). Этот процесс характеризуется определенными значениями токов и
напряжений,    основными     соотношения    между     которыми     устанавливаются
фундаментальными законами электротехники – законами Кирхгофа и Ома. Кроме того,
для каждого режима работы электрической цепи может быть записано уравнение баланса
мощности, отражающее закон сохранения энергии для рассматриваемой цепи.
      Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической
цепи равна нулю:

                                 ΣI     0                                        ( 1)
       Для записи уравнения по первому закону Кирхгофа необходимо произвольно
выбрать положительное направления токов во всех ветвях электрической цепи учитывать
их со знаком “плюс”, если они направлены к выбранному узлу, и со знаком “минус”, если
они направлены от этого узла.
       Второй закон Кирхгофа. В любом электрически замкнутом контуре электрической
цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех
резитионных элементов того же контура:

                                 ΣE       ΣI ⋅ R                                 ( 2)
      Часто в электрических цепях между узлами цепи имеются те или иные напряжения.
С учетом сказанного уравнения второго закона Кирхгофа в наиболее общем случае
принимает вид:

                                 ΣE       ΣI ⋅ R + ΣU                            ( 3)
      Для записи уравнения (3) необходимо:
   • выбрать положительное направления напряжений, ЭДС, токов;
   • выбрать направление обхода контура;
   • со знаком “плюс” учитывать те слагаемые, положительное направления которых
совпадают с направлением обхода контура в противном случае – со знаком «минус».
      Закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на
участках цепи. Для пассивного участка цепи, т.е. не содержащего источников, закон Ома
можно записать в виде:


                                      U
                                 I                                               ( 4)
                                      R


                                                                                   3

Страницы