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

40824. Получение и интерпретация результатов моделирования систем 160 KB
  Подэтапы второго этапа моделирования. Получение и интерпретация результатов моделирования систем. Особенности получения результатов моделирования Подэтапы второго этапа моделирования Рассмотрим подэтапы алгоритмизации модели системы и её машинной реализации.1 Построение логической схемы модели.
40825. СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ НА ЭВМ 207.5 KB
  Подэтапы третьего этапа моделирования. Общая характеристика метода статистического моделирования. Сущность метода статистического моделирования. Примеры статистического использования Подэтапы третьего этапа моделирования Прежде чем приступить к последнему третьему этапу моделирования системы необходимо для его успешного проведения иметь чёткий план действий сводящийся к выполнению следующих основных подэтапов.
40826. Псевдослучайные последовательности и процедуры их машинной генерации 239.5 KB
  Способы генерации случайных чисел Примеры статистического использования Пример 4. Структурная схема системы SD Система SD функционирует следующим образом: получается пара независимых случайных чисел интервала 0 1 определяется координата точки xi xi1 показанной на рис. Схема моделирующего алгоритма системы SP В данном моделирующем алгоритме после ввода исходных данных и реализации операторов цикла происходит обращение к генератору случайных чисел т. Отметим что во всех рассмотренных примерах не требуется запоминания всего множества...
40827. Генерация базовой последовательности. Требования к генератору случайных чисел 259 KB
  Требования к генератору случайных чисел. Проверка и улучшение качества последовательностей псевдослучайных чисел. При дискретном моделировании базовым процессом является последовательность чисел {xi} = x0 x1 xN представляющих собой реализации независимых равномерно распределенных на интервале 0 1 случайных величин {i} = 0 1 N или в статистических терминах повторную выборку из равномерно распределенной на 0 1 генеральной совокупности значений величины . Поэтому на ЭВМ вместо непрерывной совокупности равномерных...
40828. Моделирование случайных воздействий на систему 216 KB
  Моделирование случайных воздействий на систему Моделирование случайных событий. Моделирование дискретных случайных величин. Моделирование непрерывных случайных величин. Моделирование случайных векторов 4.
40829. ПЛАНИРОВАНИЕ МАШИННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ С МОДЕЛЯМИ СИСТЕМ 223.5 KB
  Частные задачи планирования машинных экспериментов уменьшение затрат машинного времени на моделирование увеличение точности и достоверности результатов моделирования проверка адекватности модели и т. План эксперимента определяет объем и порядок проведения вычислений на ЭВМ приемы накопления и статистической обработки результатов моделирования системы S. Таким образом при машинном моделировании рационально планировать и проектировать не только саму модель Мм системы S но и процесс ее использования т. При планировании эксперимента...
40830. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ 1 MB
  Основные понятия и определения Выделяют четыре основные задачи линейной алгебры: решение СЛАУ вычисление определителя матрицы нахождение обратной матрицы определение собственных значений и собственных векторов матрицы. Задача отыскания решения СЛАУ с n неизвестными одна из наиболее часто встречающихся в практике вычислительных задач так как большинство методов решения сложных задач основано на сведении...
40831. АППРОКСИМАЦИЯ ФУНКЦИЙ 939 KB
  Как упростить вычисление известной функции fx или же ее характеристик если fx слишком сложная Ответы на эти вопросы даются теорией аппроксимации функций основная задача которой состоит в нахождении функции y=x близкой т. Обоснование способов нахождения удачного вида функциональной зависимости и подбора параметров составляет задачу теории аппроксимации функций. В зависимости от способа подбора параметров получают различные методы аппроксимации; наибольшее распространение среди них получили интерполяция и среднеквадратичное...
40832. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ И ИНТЕГРАЛОВ 654 KB
  При аппроксимации операторов численного дифференцирования и интегрирования наибольшее распространение ввиду своей простоты нашли интерполяционные формулы Ньютона. Формулы численного дифференцирования Формулы для расчета производной в точке x получаются следующим образом. Такие формулы называют простейшими формулами численного дифференцирования.3 получается три важные формулы второго порядка точности: 4.