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 I_n. Согласно принципа взаимности, подключение источника напряжения с ЭДС в n -ю ветвь, вызывает возникновение в m -й ветви такого же тока ток I_m равного по величине I_n.

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

ФЕДОРОВ Михайло Михайлович,

ТКАЧЕНКО Андрій Олександрович,

КУТКОВИЙ Іван Петрович

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ.

ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Навчальний посібник

 

 

 

Редагування О. М. Болкова

 

Комп’ютерне верстання О. С. Орда

 

107/2012. Формат 60 х 84/8. Ум. друк. арк. 7,44.

Обл.-вид. арк. 8,99. Тираж 100 пр. Зам. № 121.

 

Видавець і виготівник

Донбаська державна машинобудівна академія

84313, м. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72.

Свідоцтво суб’єкта видавничої справи

ДК №1633 від 24.12.2003