37728

Исследование линейных электрических цепей постоянного тока

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

1 ток в цепи и падения напряжения на участках цепи определяются по закону Ома: Разветвленная цепь с одним источником э. Сущность метода наложения основывается на принципе суперпозиции заключающегося в том что ток в отдельной ветви линейной разветвленной цепи равен алгебраической сумме...

Русский

2013-09-25

309.11 KB

48 чел.

Лабораторная работа №1

Исследование линейных электрических цепей постоянного тока.

    Цель работы: экспериментально проверить: выполнение законов Ома и Кирхгофа для цепей постоянного тока; методы расчета разветвленных цепей постоянного тока - метод наложения и метод двух узлов.

В неразветвленных цепях постоянного тока (рис.1.1) ток в цепи и падения напряжения на участках цепи определяются по закону Ома:

                                                

                                        

                                       

 Разветвленная цепь с одним источником э.д.с. (рис.1.2) путем последовательных преобразований приводится к схеме рис. 1.1.

                                             

                                   

При определении токов, разветвляющихся в две параллельные ветви, удобно использовать формулу "разброса":

                                          

                                          

В разветвленных цепях с несколькими э.д.с. (рис.1.3) по любому замкнутому контуру должен выполнятся второй закон Киргофа:

         для внешнего контура:

                                         I1R1- I2R2 = E1-E2 ;

         для  внутренних контуров:

                                         I1R1+ I3R3 = E1 ;

                                         I2R2+ I3R3 = E2 .

 Метод наложения . Сущность метода наложения основывается на принципе суперпозиции, заключающегося в том, что ток в отдельной ветви линейной разветвленной цепи равен алгебраической сумме токов в данной ветви, обусловленных действием каждой из э.д.с. в отдельности, причем остальные источники напряжения закорачиваются, а источники тока размыкаются. Таким образом, метод наложения позволяет заменить расчет сложной разветвленной цепи с несколькими э.д.с. соответствующим количеством расчетов цепей с одной э.д.с.

 Метод двух узлов. Очень часто встречаются электрические цепи, состоящие из нескольких параллельно соединенных ветвей, т.е содержащие два узла. Разность потенциалов между двумя узлами U30 определяется по формуле:

                                                 

где Ei, Ii берутся со знаком " + ", если они направлены от узла 0 к узлу 1, и со знаком " - ", если наоборот.

Ток в каждой ветви определяется по закону Ома для участка цепи:

                                                 

         

       

                                 

Схема № 1

Расчёт цепи:

I=E1/(R1+R3)=10/(51+30)=0,123(A)

U30=I*R3=0,123*30=3,69(B)

U31=I*R1=0,123*51=6,27(B)

E1=U30+U31=9,96(B)

E1

U13

U30

I

Tеоретические значения

9,96B

6,27B

3,69B

0,123A

Практические значения

9,64 B

6,02 B

6,64B

0,118A

Схема № 2

Расчёт цепи:

R30=(R2*R3)/(R2+R3)=11*30/41=8,05(Om)

I1=E1/(R1+R30)=10/(51+8,05)=0,169(A)

U30=I1*R30=0,169*8,05=1,36(B)

I2=U30/R2=0,123(A)

I3=U30/R3=1,36/30=0,045(A)

U31= I1*R1=*R0,169*51=8,619(B)

E1=U30+U31=1,36+8,619=9,979(B)(2-ой закон Кирхгофа)

I1= I2+ I3(1-ый закон Кирхгофа)

E1

U13

U30

I1

I2

I3

Tеоретические значения

9,979

8,619

1,36

0,169

0,123

0,045

Практические значения

9,65

8,42

 1,42

0,162

0,125

0,045

Схема № 3

Расчёт цепи:

R13=(R1*R3)/(R1+R3)=(51*30)/81=18,89(Om)

Rоб=R13+R2=29,89(Om)

I2=E2/ Rоб=5/29,89=0,167(A)

U2=0,167*11=1,837(B)

U30=I2*R13=0,167*18,89=3,15(B)

I1= U30/R1=3,15/51=0,06(A)

I3=U30/R3=3,15/30=0,105(A)

E2= U2+ U30=4,987(2-ой закон Кирхгофа)

E2

I1

I2

I3

Tеоретические значения

4,987

0,06

0,167

0.105

Практические значения

4,87

0,063

0,153

0,097

Схема № 4

Расчёт цепи:

Методом контурных токов определяем значения токов в каждой ветви:

I22=

I22=

(10-81*I11)*41+900*I11=150

410-3321*I11+900*I11=150

-2421*I11=150-410

I11==0,107(A)

I22==0,043(A)

I3=I11+I22=0,15(A)

I1=I11=0,107(A)

I2=I22=0,044(A)

U13=I1*R3=0,107*51=5,48(B)

U30=I3*R3=0,15*30=4,51(B)

U43=I2*R2=0,044*11=0,484(B)

E1=U13+U30=5,48+4,51=9,99(B)

E2=U30+U43=4,51+0,484=4,994(B)

E1

E2

U13

U30

U43

I1

I2

I3

Tеоретические значения

9,99

4,994

5,48

4,51

0,484

0,107

0,044

0,15

Практические значения

9,96

4,93

5,78

4,45

0,43

0,107

0,038

0,142


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8577. Философия софистов и Сократа 30 KB
  Философия софистов и Сократа. Философия софистов. Софистика как философское учение (вт.пол.5 в. до н.э.) Софисты (любящие мудрость) не считали себя философами, они были платными учителями мыслить, говорить, делать. Считали, что нужно анализировать...
8578. Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией 32.5 KB
  Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией. Объективный идеализм Платона. Платон (428/427 - 347 гг. до н.э.) - ученик Сократа, которого считают основателем объективного идеализма. Самыми важными проблемами в философии Платона...
8579. Философская система Аристотеля 30.5 KB
  Философская система Аристотеля. Самостоятельная философская позиция Аристотеля началась с критики идеализма Платона. Почему же Аристотель критикует платоновское учение об идеях. Аристотель критикует это учение по нескольким направлениям. Прежде всег...
8580. Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени 29 KB
  Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени. Научная революция XVII века. Символами общественного прогресса в XVII веке становятся первые буржуазные резолюции в Нидерландах (конец XVI - начало XVII вв.) и Англии (середина...
8581. Философские взгляды Ф. Бэкона 29.5 KB
  Философские взгляды Ф. Бэкона. Фрэнсис Бэкон (1561-1626) - крупный английский философ, предложивший философское обоснование для экспериментальной науки. Главным трудом Бэкона является сочинение Новый Органон. Название этого труда отсылает к логич...
8582. Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница 33 KB
  Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница. Рационалистическая философия Р. Декарта. Рене Декарт (1596) - французский философ, стоявший у истоков рационалистической традиции. Исходной точкой в концепции Декарта является сомнен...
8583. Материализм Дж. Локка и Т. Гоббса 27.5 KB
  Материализм Дж. Локка и Т. Гоббса Материалистический сенсуализм усматривает в чувственной деятельности человека связь его сознания с внешним миром, а в показаниях его органов чувств - отражение этого мира. Видными...
8584. Учение Б. Спинозы о субстанции 30.5 KB
  Учение Б. Спинозы о субстанции. Онтологическая функция понятия Бога, в особенности пантеистического, состоящая в максимальном заострении проблемы единства мира, в высокой степени присуща философской доктрине Спинозы. Уже в первом своем произведении ...
8585. Субъективный идеализм Беркли и агностицизм Д. Юма 33 KB
  Субъективный идеализм Беркли и агностицизм Д. Юма. Субъективный идеализм Беркли. Учение, созданное Беркли это - субъективный идеализм. Отвергнув бытие материи, оно признает существование только человеческого сознания, в котором Беркли различает иде...