Лаба 2 Постоянный ток [Вариант 5]

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

ФАКУЛЬТЕТ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕТОДОМ УЗЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА

Выполнил: Проверил:

студент гр.551001 Коваленко В.М.

Приходько В.Л.

Минск 2006

1. Цель работы.

1. Приобретение навыков работы с вольтметром, амперметром, навыки расчетов цепей постоянного тока.

2. Экспериментальная проверка методов расчета цепей постоянного тока:

1. метода узловых напряжений;

2. метода двух узлов (как частного случая метода узловых напряжений);

3. метода эквивалентного генератора напряжения.

2. Расчет домашнего задания.

Расчет токов в схеме (см. ниже схему 1) произвели по данным табл. 1.

Таблица 1.

№ вар.	Е2, В	Е4, В	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	R4, кОм	R5, кОм	R6, кОм	Баз. узел	На-грузка	Контур потенциальной диаграммы
5	12	53	4,1	3,3	3,2	2,7	7,5	3,7	2	R5	3-1-4-2-3

1. Расчёт по методу узловых напряжений.

Результаты расчетов занесли в табл. 2.

2. Расчёт токов методом эквивалентного генератора напряжения.

При расчёте напряжения холостого хода расчет токов произвели методом двух узлов.

Схема 1.

Для расчета внутреннего сопротивления генератора преобразовали сопротивления звезду резисторов R₂, R₆, R₄ в треугольник r₁₂, r₁₃, r₂₃.

Результаты расчетов занесли в табл. 2 и 3.

2. Ход работы.

Схема 2.

1. Проверили соответствие параметров макета и параметров варианта в табл.1. Подключили источники ЭДС Е₂ и Е₄, учитывая заданное направление на схеме 1.

2. Собрали схему 2. Вольтметром измерили напряжения между базисным узлом 2 (согласно варианту и табл. 1) и остальными 1, 3, 4, учитывая направление напряжения. Размыкая тумблеры в ветвях 1, 3, 5, 6, по показаниям амперметра определили токи в ветвях I₁, I₃, I₅, I₆, токи I₂, I₄ рассчитали по I закону Кирхгофа:

Результаты опытов занесли в табл. 2.

3. Разомкнув тумблер в ветви нагрузки R₅ (согласно варианту и табл. 1), замерили вольтметром напряжение между узлами 1 и 4 схемы, замерили токи в ветвях 1 (6) и 3 (4). Ток I₂ рассчитали по I закону Кирхгофа:

Результаты также занесли в табл. 2.

Таблица 2.

	Метод узловых напряжений									Метод двух узлов
	Е2, В	Е4, В	Узловые напряжения	Токи ветвей, мА						Узловое напряжение	Токи ветвей, мА
				I1	I2	I3	I4	I5	I6		I12	I31	I14
Расчетные данные	12	53		1.468	2.751	4.219	6.822	2.603	4.071	28,394	2.693	5.423	2.729
Эксперимен-тальные данные	12	54		1.5	2.7	4.2	6.8	2.6	4.2	29	2.7	5.3	2.8

4. Определили ток в ветви 5 (согласно варианту и табл. 1) по методу эквивалентного генератора напряжения:

1. опыт холостого хода. Разомкнули тумблер в ветви нагрузки R₅, замерили вольтметром напряжение холостого хода U_HXX, равное напряжению эквивалентного генератора;

2. опыт короткого замыкания. Параллельно ветви нагрузки R₅ включили амперметр, измерили им ток короткого замыкания I₅ в ветви 5;

3. по данным опытов холостого хода и короткого замыкания рассчитали внутреннее сопротивление генератора:

4. рассчитали ток в ветви нагрузки R₅:

Результаты опытов и измерений занесли в табл. 3.

5. Сняли экспериментальные данные для построения потенциальной диаграммы контура 3-1-4-2-3 (согласно варианту и табл. 1) и занесли в табл. 3;

Таблица 3.

	Метод эквивалентного генератора				Опытные данные для построения потенциальной диаграммы – напряжения участков цепи
	Uнхx,В	Iкз, мА	Rвн, Ом	Iн, мА	U33, B	U31, B	U31, B	U34,B	U32, B	U33, B
Расчетные данные	28.394	8.325	3.411	2.602	0	-13.502	-25.502	-34.581	-19.52	0
Эксперимен-тальные данные	29	8	3.5	3	0	14	26	35	20	0

6. Построили потенциальную диаграмму.

Выводы:

1. Экспериментально проверили методы расчета цепей постоянного тока:

1. метод узловых напряжений;

2. метод двух узлов (как частный случай метода узловых напряжений);

3. метод эквивалентного генератора напряжения.

Небольшие отклонения экспериментальных данных от результатов расчета объясняются погрешностями оборудования и его несовершенством, погрешностями измерений, а также погрешностями расчетов.

2. Приобрели навыки работы с вольтметром, амперметром, навыки расчетов цепей постоянного тока по методам Кирхгофа и выше перечисленным методам, расчета сопротивления участка цепи и преобразование сопротивлений в виде треугольника в звезду, построения потенциальной диаграммы.