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