ID: 37728

Название работы: Исследование линейных электрических цепей постоянного тока

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Описание: 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...

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-09-25

Размер файла: 309.11 KB

Работу скачали: 51 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