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

413 039 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Анапский филиал МПГУ
Работа выполнена быстро и качественно. Лариса очень приятный человек. Спасибо.
star star star star star
рудн
спасибо работа выполнена досрочно. были замечания по поводу плагиата, Наталья без вопросов...
star star star star star
ННГАСУ
Нереально четко, развернуто, подробно до мелочей. Очень рад что доверился вам Татьяна, буд...
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