1 дослідження лінійного електричного кола постійного струму

1 ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

1.1 Мета роботи

Метою роботи є теоретичне та експериментальне дослідження електричного кола, перевірка методів розрахунку розгалуженого електричного кола,порівняння теоретичного та експериментального дослідження, набуття практичних навичок роботи з електричними схемами та пристроями.

1.2 Електрична схема досліджуваного кола

I3

I6

I2

I1

E2

E1

R3

R2

R6

R1

I

II

III

R4

R5

I4

I5

Рисунок 1.1 – Електрична схема досліджуваного кола

1.3 Хід роботи

1.3.1 Вимірювання струмів у гілках

1.3.1.1 Зібрали схему згідно с рис.1.2 з номіналами елементів за варіантом.

Рисунок 1.2 – Схема вимірювання струмів у гілках

Згідно варіанта Е₁ =20,Е₂=18,R₁=1223,R₂=802,R₃=710,R₄=505,R₅=300,R6=188.Коли схема повністю зібрана,починаємо симуляцію.Проводимо вимірювання струмів у всіх гілках. Результати записуємо до табл.1.1

Таблиця 1.1 – Експерементальні дані вимірювання струмів у гілках

Результати вимірювання	Струми в гілках,мА
I1	I2	I3	I4	I5	I6
		7,291	6,414		7,291

1.3.1.2 Виміряємо часткові струми у гілках при дії кожної з ЕРС окремо,дотримуючись напрямів струмів у цих гілках, як показано на рис. 1.1.Для дослідження часткових струмів збираємо схему згідно рис. 1.3 та рис.1.4.

Рисунок 1.3 – Схема для вимірювання часткових струмів(при дії Е₁)

Рисунок 1.4 – Схема для вимірювання часткових струмів (при дії Е₂)

Проводимо вимірювання струмів у всіх гілках. Дані вимірювання з урахуванням знака виміряної величини вносимо до табл.1.2.

Таблиця 1.2 – Експериментальні дані вимірювання часткових струмів у гілках

Результати вимірювань при дії одного джерела ЕРС	Часткові струми у гілках,мА
I1	I2	I3	I4	I5	I6
Е1		1.08	3.966	8.768	-2.886	3.966
Е2	0.972		3.325	-2.353		3.325
Сума	13.972	18.08	7.291	6.415	11.11	7.291

1.3.2 Вимірювання міжвузлових напруг

Рисунок 1.5 – Схема для вимірювання міжвузлових напруг

Вимірювання міжвузлових напруг проводиться між вузлам 0,1,2,3, які позначені на рис.1.1.Виміряємо міжвузлові напруги U_10, U_20,U_30.Дані вимірювання з урахування знаку внести до табл.1.3.

Таблиця 1.3 – Результати вимірювання міжвузлових напруг

Результати вимірювання	Міжвузлові напруги, В
U10	U20	U30
1.937	-3.308	-5.175

1.3.3 Вимірювання напруги холостого ходу

Вилучивши резистор та записали величину його опору R_4.На місце відключеного резистора підключили вольтметр та виміряли напругу холостого ходу U_xx у розімкнутій гілці кола (рис.1.6).

Рисунок 1.6 – Приклад схеми для вимірювання напруги холостого ходу у гілці з резистором R₄

U_xx=19.127 Ом

1.3.4 Вимірювання струму короткого замикання

У тій же гілці кола,де вилучено резистора R_4,виміряємо струм короткого замикання I_кз.Для цього замість вольтметра на місце вилученого резистора підключити у розімкнену гілку кола (рис.1.7).

Рисунок 1.7 – Приклад схеми для вимірювання струму короткого замикання у гілці з резистором R₄

I_кз=0.079 А

1.4 Обробка результатів вимірювання

Розрахуємо внутрішній опір еквівалентного генератора

Розрахуємо струм у заданій гілці кола, використовуючи метод еквівалентного генератора:

1.5.Теоретичний розрахунок параметрів кола

Теоретичний розрахунок параметрів досліджу вального електричного кола проводиться методами контурних струмів та міжвузлових напруг, які базуються на складанні та розв`язанні систем алгебраїчних рівнянь.

1.5.1 Розрахунок струмів у гілках методом контурних струмів. Система рівнянь:

(1.1),

в якій визначаємо власні і взаємні опори та контурні ЕРС.Розв`язавши систему визначимо струми у гілках за отриманими значеннями контурних струмів. Табл. 1.4 доповнюємо рядком розрахунків за методом контурних струмів.

Щоб скласти систему (1.2) потрібно визначити власні і взаємні опори та контурні ЕРС:

Отримуємо систему рівнянь:

(1.2)

Після розв`язання системи (1.2) отримую значення контурних токів:

Звідси, струми у гілках:

Таблиця 1.4─Експериментальні дані вимірювання струмів у гілках (з доповненням)

Результати вимірювань	Струми в гілках, мА
I1	I2	I3	I4	I5	I6
		7,291	6,414		7,291
Розрахунки за методом контурних струмів	13,704	18,318	7,291	6,413	11,027	7,291

1.5.2Розрахунок струму у гілках методом міжвузлових напруг, за базовий вузол взято нульовий. Складаємо систему рівнянь:

(1.3),

в якій потрібно визначити власні та взаємні провідності та вузлові струми.За розрахованими значеннями міжвузлових напруг визначаю струми у гілка кола за законом Ома. Табл. 1.5 доповнюється рядком розрахунків за методом міжвузлових напруг.

Щоб скласти систему (1.3) потрібно визначити власні і взаємні провідності та вузлові струми:

Отримуємо систему рівнянь:

(1.4)

Після розв`язання системи отримуємо значення міжвузлових напруг:

Таблиця 1.5─Результати вимірювань міжвузлових напруг(з доповненням)

Результати вимірювань	Міжвузлові напруги, В
-1,937	-3,308	-5,175
Розрахункові значення	-1,922	-3,303	-5,157

Висновки:

Під час виконання лабораторної роботи дослідили експериментально електричне коло; розрахували теоретично електричне коло за методом контурних струмів та вузлових напруг. Теоретичні розрахунки збігаються з експериментальними даними.

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет радіоелектроніки

Звіт

З лабораторної роботи №1

ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Виконав: Перевірив:

ст.групи АКІТ 13-1 Олександров Ю.М.

Нікітін М.Д.

Харків 2014

Дата добавления: 2015-08-29