Лабораторная работа № 2 по дисциплине «Электротехника и электроника» по теме

Лабораторная работа № 2
по дисциплине: «Электротехника и электроника»
по теме:
«Сложные цепи постоянного тока»

Исследование сложной цепи постоянного тока.
Цель работы:
1. Научиться собирать электрическую цепь с включением измерительных приборов (амперметров и вольтметра) и пользоваться ими для измерения токов и напряжений.
2. Проверить по окончании эксперимента справедливость основных законов и методов расчета сложной цепи постоянного тока.

Теоретическая часть.

Цепи бывают простые и сложные. К простым электрическим цепям относят цепи, все элементы которых соединены последовательно. Во всех элементах протекает один и тот же ток.
К сложным цепям относят цепи с разветвлением. При расчетах различают сложные (разветвленные) цепи с одним источником электрической энергии и с несколькими источниками
Ветвь электрической цепи называется участок, элементы которого соединены последовательно. Ток в элементах один и тот.
Узлом электрической цепи называется место (точка) соединения ветвей.
Контуром электрической цепи называется любой путь вдоль ветвей электрической цепи начинающийся и заканчивающийся в одной и той же точке .

Расчетная часть.

Таблица№1

Рис.1 Схема исследуемой цепи.

Дано: E1 =11B
E2 =10B
R1 = R2 = R3 = 430 Ом
Найти ,используя метод контурных токов:
активную мощность потребляемую резисторами (Pприемника),
активную мощность отдаваемую источниками ЭДС (Pисточника),

Результаты расчетов занесем в таблицу № 1.
На схеме (рис.1) выделим независимые контуры. В контурах произвольно укажем направление контурных токов I1 ,I2 ,I3.
Составим систему уравнений:

I11*R11 – I22*R12 = E11
– I11*R12 + I22*R22 = E22

Определяем величину ЭДС в контурах:
E11= E1=11В
E22=- E2 =-10 В
Определяем сопротивления контуров:

R11= R1+ R2 =430+430=860 Oм
R22= R2+ R3 =430+430=860 Oм
Общее сопротивление будет:
R12= R2= 430 Ом

Подставляем полученные данные в систему уравнений:
860*I11–430* I22 = 11
–430* I11 +860* I22 = -10
Полученную матрицу решаем методом Крамера:

=

= (860*860)-(-430*(-430)) = 739600-184900 = 554700

1=

1= 11*860-4300 = 5160

2=

2= 860*(-10)-11*(-430) = -3870
Вычисляем значение контурных токов по формулам:
I11= мА
I22=мА

Реальные токи электрической цепи:
I1 = I11 = 9,3 мA = 0,0093 А
I2 = I11- I22 = 9,3 –(-6,97) = 16,27 мA = 0,01627 А
I3 = -I22 = 6,97 мA = 0,00697 А
Рассчитаем активную мощность потребляемую резисторами (Pприемника):

Pпр = I12 *R1+ I22 *R2+ I32 *R3 = 0,037 + 0,113 + 0,021 = 0,171 Вт

Рассчитаем активную мощность отдаваемую источниками ЭДС (Pисточника):

Pист = E1 * I1 + E2 * I3 = 0,1023 + 0,0697 = 0,172 Вт

Результаты заносим в таблицу.

Опытная часть.

На лабораторном стенде (рис.2) собираем электрическую схему, представленную на рис.1. Источниками напряжения E1 и E2 устанавливаем 11 В и 10 В соответственно.

Рис.2 Лабораторный стенд
Миллиамперметром измеряем токи в цепях резисторов R1 , R2 , R3. Получаем результат :
I1 = 9,9 мA = 0,0099 А
I2 = 16 мA = 0,016 А
I3 = 6,8 мA = 0,0068 А

Рассчитаем активную мощность потребляемую резисторами (Pприемника):

Pпр = I12 *R1+ I22 *R2+ I32 *R3 = 0,042 + 0,110 + 0,019 = 0,171 Вт

Рассчитаем активную мощность отдаваемую источниками ЭДС (Pисточника):

Pист = E1 * I1 + E2 * I3 = 0,1089 + 0,068 = 0,177 Вт

Результаты заносим в таблицу.

Из полученных результатов видно , что в случае расчетной части , а также в опытной, мощность приемника равна мощности источника в пределах погрешности. Что соответствует Закону Кирхгофа.

Вывод: Научился рассчитывать сложные электрические цепи постоянного тока методом контурных токов.

Alesyaa 5.0

Отлично разбираюсь в вопросах организации здравоохранения, менеджмента, экономики, финансов, философии, истории.

Нанять автора

Готовые работы на продажу

Так же вы можете купить уже выполненные похожие работы. Для удобства покупки работы размещены на независимой бирже. Нажимая "Купить" вы будете перенаправлены на страницу карточки работы.

Гарантия на работу 10 дней.

Контрольная работа по дисциплине: «Электротехника и электроника» (задачи)

350₽

• Контрольная работа
• Электроника, электротехника, радиотехника
• Выполнил: zaharovalena5

Купить

Лабораторная работа № 2 по дисциплине «Интеллектуальные системы и технологии»

300₽

• Лабораторная работа
• Автоматизация технологических процессов
• Выполнил: eadweard.su

Купить