Лабораторная работа №2

«Эквивалентный генератор»

1. Экспериментально определить параметры эквивалентного генератора и сравнить их с теоретическими значениями.

1. Снять внешнюю характеристику эквивалентного генератора.
2. Выяснить условия выделения максимальной мощности в нагрузке.

Краткая теория

А) б) в)

Рис. 6

При анализе линейных электрических цепей иногда бывает достаточным нахождение тока в одной ветви цепи. В этом случае выделяют данную ветвь r двумя зажимами, а остальную часть схемы изображают в виде активного двухполюсника А (рис.6, а).

В теории электрических цепей реальный активный двухполюсник представляется двумя эквивалентами:

1). Идеальным источником ЭДС с параметрами –Е и внутреннее сопротивление r_вн (рис.,6 б –схема Тевенена);

2). Идеальным источником тока с параметрами J и внутренняя проводимость q_вн (рис.6, в –схема Нортона).

Внешнюю характеристику линейного активного двухполюсника А представляет уравнение линейной зависимости тока I в исследуемой ветви:

U=A+BI (1)

Где А и В – параметры цепи.

Зная параметры А и В цепи (известна схема соединений элементов внутри генератора), легко определить параметры эквивалентного генератора:

(2)

Если же параметры цепи неизвестны (неизвестна схема соединений элементов внутри генератора), то параметры эквивалентного генератора можно определить экспериментально по измеренным значениям токов и напряжений U1 , I1 и U2 , I2 для двух произвольных режимов и затем вычислить на основании формулы (1):

(3)

 

 

Тогда в цепи (рис.6,б) зависимость тока нагрузки от сопротивления нагрузки r выражаются формулой Тевенена:

(4)

 

 

А в цепи (рис.6,в ) – формулой Нортона:

(5)

 

 

Где, J к.з. – ток, протекающий по закороченной 1-1’ ветви. Величина тока короткого замыкания определяется из формулы (4), при r=0 имеем:

(6)

 

 

Из последней формулы может быть определен r_вн эквивалентного генератора:

 

 

Метод расчета тока в выделенной ветви, основанный на замене активного двухполюсника эквивалентным генератором, методом активного двухполюсника или методом холостого хода и короткого замыкания.