МАИ



Кафедра Теоретической Электротехники


Лаборатория ТОЭ





Отчёт по работе №4


Исследование разветвлённых цепей постоянного тока.
















Студента Белова Д.А. Группы 03-206












Цель работы: экспериментальное определение токов и

напряжений в разветвлённых цепях постоянного

тока; проверка экспериментальных данных с

помощью методов эквивалентного источника,

узловых напряжений, контурных токов.




Элементы и приборы

Резисторы R1=10 Ом, R2=50 Ом, R3=100 Ом, R5=200 Ом,

R6=300 Ом, R7=500 Ом, R9=1000 Ом, R19=1 Ом; источник постоянного напряжения с регулируемой ЭДС Е2=24,52В;источник постоянного тока I=0,1А с внутренним сопротивлением Rвт1=10 Ом; цифровой вольтметр; блок переменного сопротивления R4=1 - 999 Ом.




Экспериментальная часть.


1.Собрать цепь по схеме рис.1 установив Е2=10В.



R7 R6 R3 R7 R3

1 2 1 2


Е1 R2 R5 Е2 Е1 R2 R5 Е2

3 R1(R9) 4 3 R1(R9) 4



Рис 1. Рис 2.

2.Измерить напряжение на резисторе R6. Вычислить ток в резисторе R6.

U6=6,255 I6=U6/R6=6,255В/300Oм=0,021А

3.Заменить резистор R1 резистором R9. Повторить п.2

U6=1,813 I6=U6/R6=1,813В/300Oм=0,006

4.Определить ЭДС эквивалентного источника напряжения и его внутреннего сопротивления. Для этого:

а) исключить сопротивление R6 из цепи с резистором R1(Рис. 1);

б) измерить напряжение холостого хода U12= UX;

U12=UX=8,71

в) Включить между клеммами 1 и 2 резистор R19=1 Ом и измерить на нём напряжение.

U12=80 мВ

5.Для оценки влияния сопротивления резистора, включённого между узлами 3 и 4, на сопротивление эквивалентного источника напряжения заменить в цепи рис.2 резистор R1 резистором R9 и повторить п.4б и в.

U12=UX=8,72 В

U12=15,7 мВ


R7(R) 1 R7(R) 1 R2 2 I

I7 I3 I2 I7 I3 I2

I

I


E2 R3R5 Rвт E2 R3R5 Rвт


I5


2 I 3

6.Собрать цепь по схеме рис. 3. Измерить напряжение U12

U12=0,613

7.Рассчитать значение сопротивления R резистора, которым следует заменить резистор R7 для выполнения условия U12=0

U12=I2*R2=I2*R3=0 => I2=I3=0

E2=IRx+I­3R3=IR3 => RX=E2/I=100 Ом

8.Подключить к цепи вместо резистора R7, блок переменного сопротивления R4, c установленным расчётным значением сопротивления R. Измерить напряжение U12. Проверить справедливость условия U12=0.

U12=0,007В

9.Собрать цепь по схеме рис. 4. Измерить напряжение U01, U13, U12, U23.

Определить на основании закона Ома токи в ветвях и записать их в таблицу.


U01=8,2В I7=U01/R7=0,0164 А

U12=0,22В I2=U12/R2=0,0044 А

U13=1,2В I3=U13/R3=0,012 А

U23=1В I5=U23/R5=0,005 А

Расчетная часть.

1.Используя параметры эквивалентного источника напряжения, определенные в п4.б и в и п.5 экспериментальной части, вычислить ток на резисторе R6 цепи рис. 1.Сравнить расчетное значение тока с экспериментальным. Сделать заключение о влиянии величины сопротивления резистора между узлами 3 и 4 на параметры эквивалентного источника напряжения.

Еэкв=Uх.х.=8,664 В Iкз=U12/R19=0.0791B/1Om=0.0791A

Rвт=Eэкв/Iкз=8.664B/0.0791A =109 Om

Eэкв=I6(R6+Rвт) =>I6= Eэкв/(R6+Rвт)=8.664B/(300Om+109Om)=8.664B/409Om=0,0211A

Заменяем R1 на R9

Еэкв=Uх.х.=8.681 В Iкз=U12/R19=0.0104/1Om=0.0104A

Rвт=Eэкв/Iкз=8.681B/0.0104A = 835 Om

Eэкв=I6(R6+Rвт) =>I6= Eэкв/(R6+Rвт)=8.681B/(300Om+835Om)=8.681B/1135Om= 0,00764A

Расчетное значение тока I6 приблизительно равно экспериментальному. Величина сопротивления резистора между узлами 3 и 4 влияет только на внутреннее сопротивление эквивалентного источника напряжения.

2.Рассчитать теоретически параметры EЭк и Rэк эквивалентного источника напряжения для цепи рис. 2 для R1 и R9. Сравнить результаты расчета с результатами эксперимента.

Для R1=10 Ом

Eэк=U12=8.664B

Rвт=R7R2/(R7+R2)+R1+ R5R3/(R5+R3)=50Om*500OM/550Om+10Om+ 100Om*200Om/300Om= 45Om+10 Om+66 Om=121 Om

Для R19=10 Ом

Eэк=U12=8.681B

Rвт=R7R2/(R7+R2)+R9+ R5R3/(R5+R3)=50Om*500OM/550Om+1000Om+ 100Om*200Om/300Om= 45Om+1000 Om+66 Om=1111 Om

Несовпадения Rэк получаются из-за погрешностей измерений.

3.Используя метод узловых напряжений, рассчитать напряжения U13 и U23 для цепи рис.4. определить токи в ветвях и записать их значения в табл. Сравнить результаты расчётов с результатами измерений.

I11=(1/R7 +1/R3+1/R2)U1-1/R7*U2 I11=E2/R7=10B/500Om=0.02A

I22=-1/R2+(1/R2 +1/R5+1/Rвн)U2 I22=0.1A

0.02A=(1/500Om+1/100Om+1/50Om)U1-1/50U2

0.1A=-1/50Om*U1+(1/50OM+1/200Om+1/10Om)U2

U1=(0.02+0.02*U2)/0.032

0.1=-0.02*(0.02+0.02*U2)/0.032+0.125*U2 =>U2=1B U1=(0.02+0.02*1B)/0.032=1.25B

U12=U1-U2=0.25B

U13=U1=1.25B

U23=U2=1B


I2=U12/R2=0.25B/50 Om=0.0025A

I3=U13/R3=1.25B/100Om=0.0125A

I5=U23/R5=1B/200Om=0.005A

I7=(E2-U13)/R7=(10B-1.25B)/500Om=0.0175A



I2 A

I3 A

I5 A

I7 A

Эксперимент

0,0044

0,012

0,005

0,0164

Расчёт

0,0025

0,0125

0,005

0,0175



Случайные файлы

Файл
56876.rtf
Отчет.docx
31989.rtf
107088.rtf
69409.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.