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

50 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

20428. Гомогенные мультикомпьютерные системы 33 KB
  Понятно что и тут необходима какаято схема соединения но поскольку нас интересует только связь между процессорами объем трафика будет на несколько порядков ниже чем при использовании сети для поддержания трафика между процессорами и памятью. В мультикомпьютерных системах с шинной архитектурой процессоры соединяются при помощи разделяемой сети множественного доступа например FastEthernet. Скорость передачи данных в сети обычно равна 100 Мбит с. В коммутируемых мультикомпьютерных системах сообщения передаваемые от процессора к процессору...
20429. Гетерогенные мультикомпьютерные системы 25.5 KB
  Гетерогенные мультикомпьютерные системы Наибольшее число существующих в настоящее время распределенных систем построено по схеме гетерогенных мультикомпьютерных. Это означает что компьютеры являющиеся частями этой системы могут быть крайне разнообразны например по типу процессора размеру памяти и производительности каналов вводавывода. На практике роль некоторых из этих компьютеров могут исполнять высокопроизводительные параллельные системы например мультипроцессорные или гомогенные мультикомпьютерные. Фотографии этой системы и ссылки...
20430. Принципы открытых систем 43.5 KB
  1 Эталонная модель среды открытых систем Для структурирования среды открытых систем используется эталонная модель Open System Environment Reference Model OSE RM принятая в основополагающем документе ISO IEC 14252 Рисунок 3. Она может модернизироваться в зависимости от класса системы. Например для телекоммуникационных систем хорошо известна 7уровневая модель взаимосвязи открытых систем ISO IEC 7498 которую можно представить как расширение модели OSE RM с детализацией верхнего прикладного уровня.
20431. Концепции программных решений 33 KB
  Распределенные системы очень похожи на традиционные операционные системы. Чтобы понять природу распределенной системы рассмотрим сначала операционные системы с точки зрения распределенности. Операционные системы для распределенных компьютеров можно вчерне разделить на две категории сильно связанные и слабо связанные системы. Слабо связанные системы могут представляться несведущему человеку набором операционных систем каждая из которых работает на собственном компьютере.
20432. Распределенные операционные системы 79 KB
  Распределенные операционные системы Существует два типа распределенных операционных систем. Поэтому давайте кратко обсудим операционные системы предназначенные для обыкновенных компьютеров с одним процессором. Операционные системы для однопроцессорных компьютеров Операционные системы традиционно строились для управления компьютерами с одним процессором. На время выполнения кода операционной системы процессор переключается в режим ядра.
20433. Сетевые операционные системы, файловые серверы 174 KB
  Сетевые операционные системы В противоположность распределенным операционным системам сетевые операционные системы не нуждаются в том чтобы аппаратное обеспечение на котором они функционируют было гомогенно и управлялось как единая система. Машины и их операционные системы могут быть разными но все они соединены в сеть. Сетевые операционные системы также имеют в своем составе команду удаленного копирования для копирования файлов с одной машины на другую...
20434. Программное обеспечение промежуточного уровня 110.5 KB
  Программное обеспечение промежуточного уровня Ни распределенные ни сетевые операционные системы не соответствуют нашему определению распределенных систем данному в разделе 1. На ум приходит вопрос: а возможно ли вообще разработать распределенную систему которая объединяла бы в себе преимущества двух миров масштабируемость и открытость сетевых операционных систем и прозрачность и относительную простоту в использовании распределенных операционных систем Решение было найдено в виде дополнительного уровня программного обеспечения который...
20435. Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных 159 KB
  Основные функции СУБД управление данными во внешней памяти на дисках; управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша; журнализация изменений резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев; поддержка языков БД язык определения данных язык манипулирования данными. Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: ядро которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию процессор языка базы данных обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и...
20436. Модель клиент-сервер 39 KB
  Модель клиентсервер До этого момента мы вряд ли сказали чтото о действительной организации распределенных систем более интересуясь тем как в этих системах организованы процессы. Они пришли к выводу о том что мышление в понятиях клиентов запрашивающих службы с серверов помогает понять сложность распределенных систем и управляться с ней. В этом разделе мы кратко рассмотрим модель клиентсервер. Клиенты и серверы В базовой модели клиентсервер все процессы в распределенных системах делятся на две возможно перекрывающиеся группы.