Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Исследование электрических цепей

1. Исследование электрической цепи с взаимной индуктивностью
2. Исследование электрических цепей с распределенными параметрами

Для более полного изучения и понимания процессов, что происходят в электроцепях, проводят лабораторные исследования их работы в разных режимах.

Различают такие типы электроцепей:

  • с взаимной индуктивностью;
  • с распределенными параметрами;
  • разветвленные цепи.

В зависимости от типа электрической цепи различают разные методики их исследования.

Исследование электрической цепи с взаимной индуктивностью

Сначала определяют цель данного исследования для верного изучения характеристик электрической цепи переменного тока с последовательным или параллельным подключением элементов. Они связаны с изучением катушки индуктивности в исследуемой цепи.

С изменением силы тока в катушке изменяются параметры магнитного поля. Оно создает в витках этой катушки ЭДС самоиндукции.

Индуктивность катушки – это коэффициент пропорциональности, связывающий сцепление потока и силу тока в цепи. Единицей измерения индуктивности является Генри (Гн).

Если магнитный поток одной катушки частично воздействует на другую катушку, что расположена с ней рядом, то в первой катушке ток изменяется без самоиндукции с электродвижущей силой. Если в этот момент разъединить выводы второй катушки, то возникнет напряжение. Когда две катушки связаны магнитной силой, то говорят, что у них связь на индуктивном уровне.

При этом ЭДС взаимной индукции рассчитывается по формуле:

\(E=-{dФ\over dt}\)

Данная формула есть выражением закона электромагнитной индукции. Коэффициент пропорциональности здесь называется взаимной индуктивностью катушек, которая измеряется в Генри.

banner

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Индуктивная взаимосвязь возникает посредством связи магнитного поля. Магнитный поток первой катушки при этом не просто воздействует через витки своей катушки, но и заражает витки второй катушки.

На взаимную индуктивность влияют следующие факторы:

  • размеры, форма и количество витков катушек;
  • расположение катушек относительно друг друга;
  • магнитные характеристики проницаемости среды, в которой они находятся.

Степень индуктивности взаимосвязи катушек электрической цепи устанавливает коэффициент связи. При этом, если одну катушку переместить относительно другой, этот коэффициент будет изменяться. В отдельных случаях он может приравниваться единице, что является его минимальным значением. Это происходит при расчёте индуктивности трансформатора с замкнутым стальным сердечником.

Индуктированная ЭДС взаимной индукции каждой катушки направлена так же, как и ЭДС самоиндукции.
Практически не всегда является возможным определить направления обмотки катушек и их магнитных потоков. В большинстве случаев данные направления получают при определении направления индуктированной ЭДС.

Исследование электрических цепей с распределенными параметрами

Электрическая цепь с распределенными параметрами – это такая цепь, в которой проводимость, сопротивление, индуктивность, ёмкость распределены по всей цепи.

Электрическая линия – это система линейных проводников, соединяющая приемник с генератором для сообщения электрической энергии. Для фиксации изменений величины напряжения и тока в электрической линии используют короткую часть этой линии, которая должна иметь определённую индуктивность и сопротивление.

Вдоль изучаемой цепи её свойства распределяются неравномерно. Ещё одно название электрических линий – однородные длинные линии. Поскольку характеристики распределяются по длине, наблюдается эффект постоянного изменения тока и напряжения вдоль линии. Однородную длинную линию могут рассматривать как соединение каскадного типа с бесконечным множеством элементарных частей.

Постоянная распространения γ рассчитывается с помощью прочих параметров однородной длинной линии:

\(γ=α+jβ=Z_0 Y_0=(R_0+jωl_0)(G_0+jψc_0)\)

\(Z_0=(R_0+jωl_0)\) – комплексное сопротивление, которая измеряется в Ом/км.
\(Y_0=(G_0+jψc_0)\) – комплексная проводимость, которое измеряется в см/км.

Анализ электрической цепи

Известный учёный Густав Кирхгоф в ХІХ веке сформировал основные законы для электрических цепей с разветвлениями. В первом его законе говорится о том, что суммарная величина токов, что сходятся в узле электроцепи, равняется нулю.

Узлом является точка, в которой соединяются несколько разветвлений одной электрической цепи. Разветвлением является участок цепи между двумя её узлами.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

banner

Применяя данный закон для вычисления параметров цепи, сначала выбирают направление токов во всех её разветвлениях.

Далее формируют математические уравнения, учитывая выбранные направления. Обычно, токи, что притекают в узел, имеют знак плюс, а противоположные – минус.

\(I-I_1-I_2-I_3=0 \\ I=I_1+I_2+I_3\)

В первом законе Кирхгофа показан принцип неразрывности электрического тока.
Второй закон Кирхгофа учитывает сумму электродвижущей силы замкнутой цепи. Она равняется сумме падений напряжений на ее участках:

\(U_j=I_j R_j\)

Контуром цепи называется замкнутый путь, проходящий по нескольким разветвлениям цепи.
Для записи выражения по второму закону Кирхгофа сначала определяются с направлением обхода контура, а после записывают уравнение:

\(U=U_1+U_2=R_1 I+R_2 R_3 I\)

где \(U\) – напряжение на клеммах источника;
\(U_1=R_1 I\) – падение напряжения на сопротивлении \(R_1\);
 \(U_2=R_2 R_3 I\) – падение напряжения на участке, который состоит из соединенных параллельно сопротивлений \(R_2\) и \(R_3\).

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе

315 972 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
Синергия
Наталья спасибо вам ! Ребята рекомендую! Наталья профессионал своего дела!все четко и каче...
star star star star star
НГТУ им Р. Е. Алексеева
Наталья помогла мне уже дважды. Каждый раз задания были решены досрочно, в соответствии с ...
star star star star star
ВГТУ
Наталье огромное спасибо. Она меня спасла. Все сделано правильно и грамотно. Заказ выполни...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами


Сайт работает по московскому времени:

Вход или
регистрация
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно