Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: опытная проверка методов наложения и узловых потенциалов.
Метод наложения
Расчет электрических цепей методом наложения основан на том, что ток на любом участке цепи равен алгебраической сумме частичных токов, создаваемых на этом участке от всех ЭДС цепи, действующих отдельно.
При расчете цепей методом наложения поступают следующим образом: поочередно рассчитывают токи, возникающие от действия каждой из ЭДС, мысленно удаляя остальные из схемы, но оставляя в ней внутренние сопротивления источников. Затем находят токи в ветвях путем алгебраического сложения частичных токов.
Ток в любой ветви схемы можно найти по закону Ома, если известны потенциалы узлов. Метод расчета электрических цепей, в котором за неизвестные принимаются потенциалы узлов схемы, называется методом узловых потенциалов. Если электрическая цепь имеет n узлов то ей соответствует (n – 1) уравнений вида:
gii – сумма проводимостей ветвей, сходящихся в узле “i”
gij – сумма проводимостей ветвей, соединяющих узлы “i” и “j”
φi – потенциал узла “i”
Iii – узловой ток узла “i”
1.Рассчитаем токи в схеме рис.1 методом наложения (рубильники В2 и В1 замкнуты). Е2 = 12,7В; Е1 = 6,6В; R2 = 35 Ом; R3 = 75 Ом; R5 = 30 Ом.
1)Сначала рассчитаем токи, возникающие от действия Е1.
Решая систему с помощью компьютера, получаем:
0,117 (A)
0,033 (A)
0,084 (A)
2)Теперь рассчитаем токи, возникающие от действия Е2.
Решая систему с помощью компьютера, получаем:
0,064 (A)
0,139 (A)
0,075 (A)
Теперь найдем токи в ветвях путем алгебраического сложения частичных токов:
(A)
(А)
(А)
2.Рассчитаем токи в схеме рис.1 методом узловых потенциалов. Е2 = 12,7В; Е1= 6,6В; R2 = 35 Ом; R3 = 75 Ом; R5 = 30 Ом
.
В рассматриваемой цепи 2 узла, принимая φ2 = 0, имеем 1 уравнение:
(См)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Метод наложения
1.Соберем схему рис.1.
2.Перед включением замерим ЭДС источников и запишем данные в таблицу 1.
3.Включим однополюсные рубильники B2 и B1.
4.Запишим показания трех амперметров в таблицу 1. При измерении показаний учтем направление тока.
5.Измерим падения напряжения на сопротивлениях, данные запишем в таблицу 1.
6.По данным опыта определим сопротивления R2, R3, R5. Результаты запишем в таблицу 1.
7.Создадим в схеме рис.1 режим действия E2, исключив E1.
8.Запишим данные амперметров с учетом направления токов в таблице 2. Измерим напряжения на резисторах и запишем в таблицу 2.
9.Аналогично пункту 7 создадим режим действия только E1. Показания приборов занесем в таблицу 2.
10.Перенесем данные рабочего режима таблицы 1 в таблицу 2.
11. Произведем наложение режимов действия E1 и E2 и сравним результаты с величинами токов и напряжений в рабочем режиме.
Табл.1
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||||
|
Е2, В |
Е1, В |
I2, A |
I3, A |
I5, A |
U2, В |
U3, В |
U5, В |
R2,Ом |
R3,Ом |
R5,Ом |
|
10,1 |
5,5 |
0,04 |
0,05 |
0,11 |
1,6 |
6,2 |
3,4 |
40 |
124 |
31 |
(Ом)
(Ом)
(Ом)
Табл. 2
|
Режимы |
I2, A |
I3, A |
I5, A |
U2, В |
U3, В |
U5, В |
|
Рабочий в исходной схеме |
0,04 |
0,05 |
0,11 |
1,6 |
6,2 |
3,4 |
|
Действие E2 |
-0,04 |
0,06 |
0,06 |
1,8 |
7,9 |
1,6 |
|
Действие E1 |
0,07 |
-0,01 |
0,06 |
3,5 |
1,6 |
1,5 |
|
Наложение |
0,05 |
0,05 |
0,12 |
1,7 |
6,3 |
3,1 |
Метод узловых потенциалов
1.Соберем схему рис.1.
2.Измерим ЭДС источников при разомкнутых рубильниках и данные запишем в таблицу 3.
3.Включим рубильники и запишем показания приборов в таблицу 3. Вольтметром замерим напряжения на источниках и сопротивлениях, а также между узлами. Данные занести в таблицу 3.
Табл. 3
|
Измерено |
Вычислено, Ом |
||||||||||||||
|
Е1, В |
Е2, В |
U1,В |
U2,В |
I2, A |
I3, A |
I5, A |
U2,В |
U3,В |
U5,В |
U12,В |
R01 |
R02 |
R2 |
R3 |
R5 |
|
5,5 |
10,1 |
5,4 |
10 |
0,04 |
0,05 |
0,11 |
1,6 |
6,2 |
3,4 |
-3,5 |
2,5 |
2 |
47,5 |
130 |
31,8 |
; (Ом)
; (Ом)
(Ом)
(Ом)
(Ом)
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Институт Физики и химии
Кафедра теоретической и общей электротехники
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
«Разветвленная цепь постоянного тока с двумя ЭДС»
Выполнил: Секлетов АЮ
Специальность: 210601
Радиоэлектронные системы и комплексы
Проверила: Коваленко О.Ю.
Саранск 2012
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
ЛР-210601-12
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ЛР-210601-12
Рис.2
Рис.1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
ЛР-210601-12
Рис.3
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
ЛР-210601-12
Рис.4
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
ЛР-210601-12
Рис.4
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
ЛР-210601-12
R
3
A
R
2
E
1
A
R
5
A
B
2
B
1
A
B
I'
2
I'
3
I'
5
R
3
A
R
2
E
2
A
R
5
A
B
2
B
1
A
B
I"
2
I"
3
I"
5
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
ЛР-210601-12
Рис.5