Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Теоретические основы электротехники» часть1 « Линейные электрические цепи» (стр. 7 )

(17)    (21)

  (18)    (22) 

       Входные сопротивления в этом случае определяются по выражениям (1), (8); (11), (12); (15), (16) и (17), (18). 

  (23)

  (24)

  (25)

  (26)

       Совместное решение системы четырех линейно-независимых уравнений, включающей три из группы (23-26) и уравнение Q11 Q22 –Q12 Q21=1 позволяет определить Q11, Q12, Q21, Q22

Часто на практике требуется определить величины , если известны значения напряжения и тока в нагрузочном режиме.

Для этого достаточно произвести наложение двух режимов:

а) режим ХХ, когда

б) режим КЗ, когда

Тогда ,  , т. к. в режиме хх

,  , а в режиме к. з. , 

Четырехполюсники могут быть обратимыми и необратимыми.

Пассивные линейные четырехполюсники всегда обратимы. Четырехполюсник называется обратимыми, если выполняется свойство обратимости, т. е. отношение напряжения на входе к току на выходе или передаточное сопротивление входного и выходного контуров не зависит от того, какая из двух пар зажимов является входной, а какая выходной. Свойство обратимости четырехполюсника можно проверить по следующим выражениям:

  или 

Четырехполюсник может являться линием передачи энергии постоянного тока от источника к нагрузке Рн. При этом важно знать, как применяются мощность Р1 и ток I1 со стороны входных зажимов (1-11) линии передачи, мощность Р2 и напряжение U2 на выходных зажимах линии при изменении величины сопротивления Rн или величины выходного тока I2 и постоянном входном напряжении U1.

На рис. 30 приведены графики изменения Р1, Р2, U2, I1 и КПД –з в зависимости от величины I2 для рассматриваемого четырехполюсника, где  

Порядок выполнения работы

По заданным преподавателем значением сопротивления

R2=  (Ом), R1=...,R2=..., R3= ..., Ом вычислить коэффициенты  Q11,Q12, Q21, Q22 четырехполюсника. Результат записать в таблицу 1

Таблица 1 

Постоянные	Q11	Q12	Q21	Q22	R1	R2	R1	R2
----	Ом	См	----	ом	ом	Ои	Ом	---	---
По значениям сопротивлений четырехполюсника
По опытам ХХ и КЗ (прям. вкл)
По опытам ХХ и КЗ (обр. Вкл)

Собрать на стенде цепь (рис. 31) Провести исследование четырехполюсника (прямое включение), изменяя сопротивление нагрузок от нуля до бесконечности (8-9 точек). Результаты измерений занести в таблицу 2.

  Таблица  2

№/№	U1	I1	U2	I2	Расчет	Примечание
з	Р1	Р2
В	А	В	А	Вт	Вт
1 2 3 . . 9	Режим ХХ Режим КЗ

Собрать на стенде цепь рис. 32. Провести холостой ход и короткое замыкание. Полученные при этом  данные занести в таблице 3

Метод
ХХ
КЗ

5. По данным п. 3 и п.4 .( режим  хх, кз) вычислить коэффициенты Q11, Q12, Q21, Q22  и занести их в таблицу 1, сравнить их с расчетными п.1

6.Используя данные п.3 и п.4, вычислить R1xx, R1кз  ,R2xx, R2кз, Q11, Q12, Q21, Q22 , R1xx/R2xx, R1кз/R2кз. Данные вычисления занести в таблицу 1 .

7.Построить графики зависимостей I1, U2,  P1,  P2, з, как функцию тока I2, предварительно вычислив P1,  P2, з.

Контрольные вопросы

Почему для определения Q11, Q12, Q21, Q22 четырехполюсника с комплексными сопротивлениями недостаточно двух опытов хх  и кз при прямом включении? Каким образом, исследуя четырехполюсник, установить, является ли он обратимым? Какие методы определения Q11, Q12, Q21, Q22 используются в данной работе? Почему ток  I1 линейно зависит от I1 ? Чем отличаются прямое и обратное включение четырехполюсника? Какие существуют схемы замещения четырехполюсника?