Доклад на тему двухполюсники

Обновлено: 17.05.2024

При изучении темы следует обратить внимание на то, какими параметрами характеризуются двухполюсники. Рассмотрите различные методы измерения этих параметров, обратив особое внимание на мостовой и резонансный методы, а также на вопросы автоматизации измерения параметров. Для лучшего усвоения материала самостоятельно получите основные расчетные соотношения при определении параметров. Проанализируйте основные источники погрешностей приборов для измерения параметров двухполюсников.

1 Перечислите измеряемые параметры пассивных линейных двухполюсников и дайте им определение.

2 Как классифицируются приборы для измерения параметров пассивных линейных двухполюсников?

3 Что такое эквивалентная схема двухполюсника? Чем различаются эквивалентные схемы конденсаторов с малыми и большими потерями?

4 Какие методы применяются для измерения параметров пассивных линейных двухполюсников?

5 Что собой представляют магнитоэлектрические омметры? Чем различаются схемы магнитоэлектрических омметров, используемых для измерения малых и больших сопротивлений?

6 Дайте определение мостового измерителя параметров двухполюсников. Как классифицируются эти измерители в зависимости от использования в них либо нулевого, либо дифференциального метода сравнения?

7 Что такое общее, модульное и фазовое условия равновесия мостовой измерительной цепи? Какие правила построения мостовых измерительных цепей

следуют из этих условий?

8 Что такое чувствительность моста и от чего она зависит?

9 Что такое сходимость моста переменного тока?

10 Какой вид имеет условие равновесия моста постоянного тока?

11 Перечислите источники возникновения погрешностей мостов постоянного тока.

12 Какие трудности возникают при измерении малых (менее 1 Ом) и больших (более 10 6 Ом) сопротивлений, как они устраняются? Для чего используется четырехзажимная схема включения измеряемого сопротивления и что собой представляет двойной мост постоянного тока?

13 Какой вид имеют условия равновесия моста переменного тока в режимах измерения емкости и тангенса угла потерь для конденсаторов с малыми и большими потерями, индуктивности и добротности для катушек индуктивности с малой (Q 30) добротностями?

14 Перечислите источники возникновения погрешностей мостов переменного тока.

15 На чем основан резонансный метод измерения параметров двухполюсников?

16 Что собой представляет измеритель параметров двухполюсников контурного типа? Как можно измерить емкость, индуктивнось и добротность при помощи этого измерителя?

17 Перечислите источники возникновения погрешностей резонансных измерителей параметров двухполюсников?

18 Для чего используется метод замещения при измерении параметров двухполюсников резонансным методом? Охарактеризуйте особенности измерения при использовании этого метода.

19 Как можно измерить собственную емкость катушки индуктивности?

20 Как можно определить полное сопротивление двухполюсника при использовании резонансных измерителей?

1 Перечислите измеряемые параметры пассивных линейных двухполюсников и дайте им определение.

2 Как классифицируются приборы для измерения параметров пассивных линейных двухполюсников?

4 Какие методы применяются для измерения параметров пассивных линейных двухполюсников?

следуют из этих условий?

8 Что такое чувствительность моста и от чего она зависит?

9 Что такое сходимость моста переменного тока?

10 Какой вид имеет условие равновесия моста постоянного тока?

11 Перечислите источники возникновения погрешностей мостов постоянного тока.

14 Перечислите источники возникновения погрешностей мостов переменного тока.

15 На чем основан резонансный метод измерения параметров двухполюсников?

17 Перечислите источники возникновения погрешностей резонансных измерителей параметров двухполюсников?

19 Как можно измерить собственную емкость катушки индуктивности?

20 Как можно определить полное сопротивление двухполюсника при использовании резонансных измерителей?

Двухполюсником называется часть электрической цепи любой сложности и произвольной конфигурации, выделенная относительно двух зажимов (двух полюсов). Двухполюсник, не содержащий источников энергии или содержащий скомпенсированные источники (суммарное действие которых равно нулю), называется пассивным.

Пассивный двухполюсник является потребителем энергии и может быть заменен

эквивалентным сопротивлением, величина которого равна входному сопротивлению двухполюсника (см., например, рис. 1.15).

Активный двухполюсник ведет себя как генератор. Находящиеся внутри него нескомпенсированные источники отдают энергию во внешнюю цепь (рис. 1.16, а). Можно попытаться подобрать источник энергии с ЭДС Е_Э и внутренним сопротивлением R_Э, который будет эквивалентен двухполюснику, то есть будет создавать во внешней цепи тот же самый ток (рис. 1.16, б).

Полученный генератор должен быть эквивалентен двухполюснику в любом режиме, в том числе и в режимах холостого хода и короткого замыкания. Источники энергии, входящие в состав активного двухполюсника, в режиме холостого хода создают на его зажимах напряжение U_Х (рис. 1.17, а), а при коротком замыкании вызывают ток I_K (рис. 1.17, б).

Из схем, приведенных на рис. 1.17, следует:

То есть, любой активный двухполюсник может быть заменен эквивалентным генератором, ЭДС которого Е_Э равна напряжению холостого хода двухполюсника, а внутреннее сопротивление R_Э напряжению холостого хода, деленному на ток короткого замыкания.

Это утверждение и есть теорема об активном двухполюснике (эквивалентном генераторе).

Пример 1.4. Заменить активный двухполюсник, выделенный пунктиром на рис. 1.18, а, эквивалентным генератором (рис. 1.18, б). Численные значения параметров цепи составляют: Е₁ = 200 В, Е₂ = 100 В, R₁ = 50 Ом, R₂ = 20 Ом, R₃ = 20 Ом.

Рис. 1.18. Замена активного двухполюсника (а) эквивалентным генератором (б).

Решение. Напряжение холостого хода, определяющее величину ЭДС эквивалентного генератора, можно найти по схеме на рис. 1.19, а любым известным способом.

Рис. 1.19. Режимы холостого хода (а) и короткого замыкания (б)

Воспользуемся, например, методом контурных токов. Принимая в качестве контурных токи I₁_Х для левого контура и I₃_Х для правого, записываем контурные уравнения, из которых определяем контурные токи:

Напряжение холостого хода – это напряжение между точками m и n. Оно равно падению напряжения на сопротивлении R₃:

Таким образом, ЭДС эквивалентного генератора Е_Э = 75 В.

Применим теперь метод узловых потенциалов.

Принимая потенциал узла n равным нулю (j _n = 0), для узла m запишем узловое уравнение:

(1.12)

Из уравнения (1.12) имеем:

Получили тот же самый результат.

Приступаем к расчету режима короткого замыкания. Ток I_K в схеме на рис. 1.19, б найдем методом наложения. При действии только первой ЭДС ее ток проходит по первой ветви и, минуя вторую и третью ветви, замыкается по проводнику, закорачивающему зажимы двухполюсника:

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Скворцов А.М. Преподаватель спецдисциплин Заслуженный учитель Р.Ф. Двухполюсники. Четырехполюсники. Методы расчета электрических цепей.

Повторение 1.Что такое электрический ток? Чему равна сила тока и в каких единицах ее измеряют? Чем отличается постоянный ток от переменного? 2.Что представляют источники электрической энергии и каково их назначение? 3. Дайте определение электрического сопротивления и назовите единицы его измерения. 4.Напишите и поясните формулу зависимости сопротивления проводника от его геометрических размеров. В какой зависимости находится сопротивление проводника от температуры?

Двухполюсник — электрическая цепь, содержащая две точки для соединения с другими цепями. Активный двухполюсник содержит источники электрической энергии. Пассивный двухполюсник не содержит источников электрической энергии. Двухполюсник

Активный двухполюсник Активный двухполюсник содержит внутри себя источник питания. На выходе активного двухполюсника всегда имеется напряжение не равное нулю. Обозначение на схемах

Пассивный двухполюсник Пассивный двухполюсник не содержит источников питания. На выходе пассивного двухполюсника напряжение всегда равно нулю (Uвых =0).

Активный и Пассивный двухполюсники Любую схему можно представить в виде двух двухполюсников, соединенных последовательно.

Четырёхполюсник — электрическая цепь, имеющая четыре точки подключения. Как правило, две точки являются входом, две другие — выходом. Четырёхполюсник

Метод эквивалентных преобразований Суть метода эквивалентного преобразования схемы заключается в упрощении схемы, когда два (или несколько) однотипных элемента электрической цепи замещаются одним эквивалентным элементом того же типа.

1.Как соединены резисторы в начальной схеме? 2.Что необходимо сделать, чтобы преобразовать электрическую цепь в более простую? 3.Объясните этапы преобразования данной электрической цепи. Задание

Найти эквивалентное сопротивление цепи , , 3. Rэкв = R1+ R2экв+ R6 Rэкв = 3Ом+12Ом+3Ом=18 Ом 1.R1экв= R2+R4+R5 R1экв=3Ом+24Ом+3Ом=30Ом ИТОГ:

Контрольные вопросы. 1. Что такое двухполюсники? 2. Что такое четырехполюсники? 3. Какие бывают двухполюсники? Их отличие. 4. Какие бывают четырёхполюсники? Их отличие.

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Сейчас обучается 134 человека из 46 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 611 092 материала в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

14.09.2019 1317
PPTX 1.4 мбайт
16 скачиваний
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Скворцов Александр Михайлович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Онлайн-тренинг: нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни

Время чтения: 2 минуты

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Новые курсы: функциональная грамотность, ФГОС НОО, инклюзивное обучение и другие

Время чтения: 15 минут

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

ГОСТ

Двухполюсники и четырехполюсники

Двухполюсник – это электрическая цепь, в которой содержатся две точки соединения с другими частями.

Простейшие двухполюсники представляют собой идеальные элементы, комбинация которых при расчетах может быть заменена электрической цепью (реальным элементом). К данным двухполюсникам относятся:

Источник электродвижущей силы. Данный элемент обладает неограниченной способностью поддержания разности потенциалов между своими точками подключения, а его внутреннее сопротивление равняется нулю.
Генератор электрического тока. Данный элемент обладает способностью поддерживать ток, который протекает сквозь него, независимо от характеристик внешней цепи, которая подведена к его точкам подключения, а его внутреннее сопротивление равно бесконечности.
Индуктивность. Данный элемент обладает только индуктивностью, а емкость, утечка тока и внутреннее сопротивление отсутствуют.
Сопротивление. Данный элемент обладает только сопротивлением, а емкость, ток утечки и индуктивность отсутствуют.
Емкость. Данный элемент обладает только емкостью, а индуктивность, внутреннее сопротивление и ток утечки отсутствуют.

Четырехполюсник – это электрическая цепь, у которой имеется четыре точки подключения.

Основными разновидностями четырехполюсников являются:

Пассивный четырехполюсник, который не содержит источников энергии, либо содержит скомпенсированные источники энергии.
Симметричный четырехполюсник, у которого схема одинаков относительно выходных и входных зажимов.
Обратимый четырехполюсник, для которого выполняется теорема обратимости (передаточное сопротивление выходных и входных контуров не зависит от того какая пара зажимов входная, а какая выходная).
Активный четырехполюсник, в состав которого входят нескомпенсированные источники энергии.

Исследование характеристик четырехполюсников и двухполюсников

Исследование характеристик четырехполюсников и двухполюсников трудоемкий процесс, а его состав зависит от поставленных задач, исходных данных и т.п.. В зависимости от перечисленных факторов процесс их исследования может включать (в случае совместного исследования):

Готовые работы на аналогичную тему

Синтез схем (выявление достаточных и необходимых условий для их физической реализации).
Расчет входных сопротивлений режимах холостого хода при прямом и обратном включениях, а также при режиме короткого замыкания при прямом и обратном включениях.
Нахождение основное матрицы А и построение системной функции исследуемого объекта.
Расчет повторных, характеристических, рабочих параметров.
Экспериментальная проверка результатов расчетов.
Расчет эквивалентной схемы исследуемого объекта.

Исследование двухполюсника или четырехполюсника также может быть ограничено исследованием его определенных характеристик, например, частотных, энергетических, вольтамперных и т.п.

Исследование частотных характеристик двухполюсников и четырехполюсников

Частотные характеристики двухполюсника могут быть получены в результате расчетов (при условии, что известны схема, характер составляющих и их числовые значения) или опытов. Для определения частотных характеристик двухполюсника опытным путем на его вход подается напряжение, частота которого изменяется в широком диапазоне. По результатам измерения подсчитывается модуль входного сопротивления или мнимая (действительная) часть входного сопротивления (проводимость). Частотные характеристики для несложных двухполюсников, в состав которых входят реактивные и резистивные элементы, иногда могут строиться на основании простых физических соображений, касающихся характера изменения сопротивления его отдельных составляющих в функции частоты. Если сделать это достаточно трудно, то используется аналитический метод расчета, либо снятие частотных характеристик опытным путем при помощи специального измерительного оборудования.

При рассмотрении работы четырехполюсника (при известных передаточных характеристиках), например, в цепях синусоидального тока, передаточные характеристики приобретают вид передаточных функций, которые представляют собой отношение выходной величины к входной в комплексной форме (взаимная проводимость, взаимное сопротивление, передаточные функции по напряжению и току). Рассмотрим схему четырехполюсника на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема четырехполюсника. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В данном случае передаточная функция по напряжению будет иметь следующий вид:

Рисунок 2. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Выделяя аргумент и модуль передаточной функции, получаем:

Рисунок 3. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Далее получаем амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики рассматриваемого четырехполюсника

Читайте также: