ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ

КАФЕДРА ЗАЩИЩЁННЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

ДИСЦИПЛИНА: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2

«Исследование линейной резистивной цепи. Метод наложения.»

10.03.01 Информационная безопасность

Бригада №11

Выполнили студенты группы ИКБ-95:

Проверила:

к.т.н. Кубалова А. Р.

 

 

Цели

1. Изучить законы Кирхгофа и принцип наложения (суперпозиций).

2. Изучить порядок анализа линейных резистивных цепей методом наложения.

3. Рассчитать токи I1, I2 и напряжения U10, U20, U21 в цепи, используя метод наложения.

Схема исследуемой цепи:

Эксперимент:

1) Определение согласно номеру бригады 3: тока короткого замыкания на первом участке (или источника тока I к.з.1 = I01), напряжения холостого хода на первом участке, тока короткого замыкания на втором участке и напряжения холостого хода на втором участке (или источника напряжения U х.х.2 = U02).

I к.з.1 = I01 = 60+0.1*11 = 61.1 mA = 0,0611 A.

U x.x.1 = 6+0.2*11 = 8.2 В.

I к.з.2 = I01 = 70+0.1*11 = 71.1 mA = 0,0711 A.

U x.x.2 = 11+0.2*11 = 13.2 В.

2) Определение Ri1 и Ri2 согласно найденным значениям I к.з.1, U x.x.1,

I к.з.2, U x.x.2.

Ri1 = U x.x.1/I к.з.1 = 134.2 Ом

Ri2 = U x.x.2/I к.з.2 = 185.65 Ом

3) Определение значений R1 и R2 согласно таблице 2.1 и номеру бригады 11.

R1 = 60 Ом, R2 = 40 Ом.

4) С помощью программы Fastmean создание цепи согласно схеме исследуемой цепи и задание соответствующих значений для I01, U02, Ri1, Ri2, R1, R2.

5) Схема с включенными источниками тока и напряжения.

Определение значений U(R1) = U10, U(R2) = U21, U(Узел 3) = U20 и I(R1) = I1, I(R2) = I2 путем анализа по постоянному току в программе Fastmean.

Итого: U(R1) = U10= 4.189 В, U(R2) = U21=1.597 В, U(Узел 3)=U20=5.786 В.

I(R1) = I1 = 69.82 mA = 0,06982 A, I(R2) = I2 = 39.93 mA = 0.03993 A.

6) Схема с источником тока и выключенным источником напряжения (обнуление источника напряжения).

Определение значений I(R1) = I’1, I(R2) = I’2 путем анализа по постоянному току в программе Fastmean.

Итого: I(R1) = I’1 = 35.67 mA =0,03567 A, I(R2) =I’2 = -9.484 mA= -0,09485 A.

7) Схема с выключенным источником тока (обнуление источника тока) и источником напряжения.

Определение значений I(R1) = I’’1, I(R2) = I’’2 путем анализа по постоянному току в программе Fastmean.

Итого: I(R1) = I’’1 = 38,22 mA = 0.03822 A, I(R2) = I’’2 = 51,43 mA = = 0.05143A.

Предварительный расчет:

8) Расчет цепи с источником тока и выключенным источником напряжения (обнуление источника напряжения).

Gэ = 1/Rэ = 1/Ri1 + 1/R1 + 1/(R2+Ri2) = 0,0285 Ом. Значит, Rэ = 35.08 Ом.

U’10 = I01*Rэ = 2.14 В.

I’1 = U’10/ R1 = 0,036 А.

I’2 = U’10/(R2+Ri2) = 0,00948А.

9) Расчет цепи с выключенным источником тока (обнуление источника тока) и источником напряжения.

Rэ = R1*Ri1/(R1+Ri1) + R2 + Ri2 = 267.11 Ом.

I’’2 = U02/Rэ = 0,3763 А.

I’’1 = I’’2*(Ri1/(Ri1+R1)) = 0,260038 А.

10) Расчет токов I1, I2 и напряжения U10, U20, U21.

I1 = I’1+I’’1 = 0,296038 А.

I2 = I’2+I’’2 = 0,38578 A.

U10 = I1R1 = 4.189 В.

U21 = 1.597 В.

U20 = U10 + U21 = 5.786 В.

Таблица результатов расчета и эксперимента

Величина	I’1, A	I’’1, A	I’2, A	I’’2, A	I1, A	I2, A	U10, В	U21, В	U20, В
Предварительный расчёт	0,036	0,260038	0,00948	0,3763	0,296038	0,38578	4.189	1.597	5.786
Эксперимент	0,036	0,260038	0,00948	0,3763	0,296038	0,38578	4.189	1.597	5.786

Вывод

Благодаря изучению законов Кирхгофа, принципа наложения (суперпозиций) и порядка анализа линейных резистивных цепей методом наложения удалось рассчитать токи I1, I2 и напряжения U10, U20, U21 в цепи, используя метод наложения.

Санкт-Петербург

2020 г.