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

46 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

18273. ВЕЛИЧИНИ, ЩО ВИВЧАЮТЬСЯ В ШКІЛЬНОМУ КУРСІ МАТЕМАТИКИ 249 KB
  ВЕЛИЧИНИ ЩО ВИВЧАЮТЬСЯ В ШКІЛЬНОМУ КУРСІ МАТЕМАТИКИ Площа фігури її основні властивості. Одиниці площі та відношення між ними. Способи вимірювання площ. Рівновеликі і рівноскладені фігури. Поняття про об’єм тіла. Одиниці об’єму та відношення між ними. П
18274. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ МНОЖИН. ПОНЯТТЯ ТА ЇХ ОЗНАЧЕННЯ 72.5 KB
  Лекція 1 ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ МНОЖИН. ПОНЯТТЯ ТА ЇХ ОЗНАЧЕННЯ Поняття про твердження. Математичні твердження та їх види. Поняття його обсяг і зміст. Відношення між поняттями. Означення понять. Способи означення. Означувані і неозначувані поняття. Вимоги д
18275. МНОЖИНИ ТА ВІДНОШЕННЯ МІЖ НИМИ 101 KB
  Лекція 2 МНОЖИНИ ТА ВІДНОШЕННЯ МІЖ НИМИ Поняття множини. Скінченні і нескінченні множини. Способи задання множин. Порожня і одинична множини. Точкові множини. Геометрична фігура як множина точок. Плоскі і просторові геометричні фігури. Круги Ейлера. Рівн...
18276. ОПЕРАЦІЯ НАД МНОЖИНАМИ 256.5 KB
  Лекція 3 ОПЕРАЦІЯ НАД МНОЖИНАМИ Поняття про операції. Операції перерізу об’єднання доповнення підмножини до множини і доповнення. Зображення результатів операцій за допомогою кругів Ейлера. Закони операції над множинами. Число елементів у об’єднанні ...
18277. ВІДНОШЕННЯ МІЖ ЕЛЕМЕНТАМИ ДВОХ МНОЖИН 53 KB
  Лекція 4 ВІДНОШЕННЯ МІЖ ЕЛЕМЕНТАМИ ДВОХ МНОЖИН Відношення між елементами двох множин та його основні характеристики: області відправлення і прибуття; графи відношення області визначення і значення повні образи і прообрази елементів. Операції над відношення...
18278. ВІДНОШЕННЯ НА МНОЖИНІ 121.5 KB
  Лекція 5 ВІДНОШЕННЯ НА МНОЖИНІ Відношення на множині та його основні характеристики. Особливості графа відношення на множині. Способи задання відношень на множині. Основні властивості відношень на множині: рефлективність і антирефлексивність симетричність ...
18279. ФУНКЦІЇ ВІДОБРАЖЕННЯ 260.5 KB
  Лекція 6 ФУНКЦІЇ ВІДОБРАЖЕННЯ Поняття функції та її основні характеристики. Способи задання функцій. Відображення і їх види. Рівнопотужні множини. Потужність множини. Теорема про об’єднання рівно потужних множин. Питання на самостійне опрацю
18280. АЛГЕБРАЇЧНІ ОПЕРАЦІЇ І АЛГОРИТМИ 72.5 KB
  Лекція 7 АЛГЕБРАЇЧНІ ОПЕРАЦІЇ І АЛГОРИТМИ Бінарні алгебраїчні операції та їх основні характеристики. Асоціативний і комутативний закони операції. Дистрибутивні закони що пов’язують дві операції. Операція обернена даній. Питання на самостійне опр...
18281. ЛОГІКА ВИСЛОВЛЕНЬ 143.5 KB
  Лекція 8 ЛОГІКА ВИСЛОВЛЕНЬ Поняття про твердження. Математичні твердження та їх види. Висловлювання логічне значення висловлення. Логічні сталі. Прості і складні висловлення. Пропозиційні змінні. Операції заперечення кон’юнкції диз’юнкції та еквіва