МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НУКИ УКРАЇНИ

Національний університет кораблебудування

імені адмірала Макарова

Херсонська філія

Кафедра автоматики та

електроустаткування

Дослідження режимів роботи

і методів розрахунку лінійних ланцюгів

постійного струму

Лабораторна робота № 2

З курсу “Теоретичні основи електротехніки”

00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000Спеціальність: 7.092201 “Електричні системи транспортних засобів”

7.092203 “Електромеханічні системи автоматизації та

електропривод”

Методичні вказівки розробили викладачі кафедри

автоматики і електроустаткування ХФ НУК

В.В. Шевченко, О.М. Філіпщук

Херсон 2004

Лабораторна робота №2 дослідження режимів роботи і методів розрахунку лінійних ланцюгів постійного струму

Мета роботи: Ознайомлення з прийомами виміру струмів, напруг і опорів за допомогою амперметра і вольтметра. Закріплення навичок розрахунку лінійних електричних ланцюгів за допомогою методу контурних струмів та методу еквівалентного генератора.

Стислі теоретичні положення

Аналіз електричного кола має своєю метою виконання розрахунків всіх струмів, напруг та потужностей у колі по заданих значеннях параметрів його елементів. В практичній діяльності трапляються випадки коли величина не всіх елементів кола відома, але її можливо визначити за допомогою амперметра і вольтметра.

Так величина опору резистора R₁ (рис.2.1) визначається з умови рівноваги моста постійного струму: при значенні струму I₂₁ = 0,

Рис. 2.1 Мостова схема ланцюга.

R₁ · R₁₉ = R₁₈ · R₂₀ , (2.1)

відкіля . (2.2)

Величина опору резистора R₂₁ визначається за законом Ома:

. (2.3)

Аналіз електричного кола можливо виконати застосуванням законів Кірхгофа. Суть методу полягає в тому, що треба скласти стільки незалежних рівнянь, скільки є гілок в аналізованому колі, тобто скільки є у колі невідомих струмів. Розв’язання складеної системи алгебраїчних рівнянь дає можливість знайти всі струми у колі. Системи рівнянь невеликого порядку можна розв’язувати з використанням визначників за формулами Крамера. Якщо система має велику кількість рівнянь, то її доцільно розв’язувати відомими методами на ЕЦОМ (наприклад методом Гауса).

З методу безпосереднього застосування законів Кірхгофа витікає метод контурних струмів, який дає можливість зменшити порядок системи рівнянь, що описує електричний стан кола.

Метод контурних струмів

Суть методу полягає втому, що замість реальних струмів I₁, I₂, I₃…I_N у розгляд вводять фіктивні (умовні) так звані контурні струми, які замикаються по незалежних контурах і дорівнюють реальним струмам у зовнішніх гілках кола.

Розглянемо застосування методу контурних струмів для аналізу електричного кола рис. 2.2.

Коло має три незалежних контури, по яких замикаються три контурних струми I₁₁, I₂₂ і I₃₃.

Система рівнянь для розрахунку контурних струмів:

Рис. 2.2. Розрахункова схема електричного кола за методом контурних струмів.

Вирішуючи систему рівнянь і визначив значення контурних струмів I₁₁, I₂₂ і I₃₃, визначають значення струму I₂₁:

(2.5)

вихідна напруга моста:

(2.6)

Розрахувати значення вихідної напруги U_вих. моста постійного струму можна використовуючи метод еквівалентного генератора.