Исследование электрических цепей в EasyEDA (лабораторный практикум)

а)

б)

Рисунок 3.2 – Последовательность сборки схемы в EasyEDA

2) Установите на источниках питания постоянного тока значения ЭДС равные E1= 100 В и Е2= 70 В, значения сопротивлений R1, R2, R3 установите согласно своему варианту в таблице. Дробные числа вводятся с точкой. Вариант и значения

сопротивлений запишите в отчет.

31

3) Сохраните схему. Включите симуляцию. Если какой-то прибор показывает отрицательное значение, поменяйте полярность у прибора (сделайте зеркальное

отображение значками или клавишами X или Y) и повторите симуляцию.

Показания приборов и запишите их в таблицу 3.2.

Для отчета сделайте скриншот экрана со схемой и показаниями приборов или экспорт схемы (Вкладка Файл – Экспорт).

Таблица 3.2 – Результаты опыта

4) Для измерения потенциалов нужно убрать из схемы (рисунок 3.1) вольтметры V1, V2, V3, обозначить точки на внешнем контуре (рисунок 3.3).

a e

+V -

Рисунок 3.3 – Электрическая схема для измерения потенциалов

6) Возьмите мультиметр, установите для него режим вольтметра. Клемму «минус» вольтметра подключите к точке заземления. Клемму «плюс» последовательно подключайте к точкам «a», «b», «c», «d» схемы. Показания вольтметра записывайте

32

в таблицу 3.3. Для отчета сделайте скрин экрана со схемой и показаниями приборов или экспорт схемы (Вкладка Файл – Экспорт).

Таблица 3.3 – Данные для построения потенциальной диаграммы

3.4 Обработка результатов экспериментов

По результатам измерений:

1)Рассчитайте значения сопротивлений и занесите их в таблицу 3.2;

2)Составьте для схемы (рисунок 3.1) уравнения по законам Кирхгофа, баланс мощностей и проверьте их выполнение, используя данные из таблицы 3.2;

3)По данным таблицы 3.2 рассчитайте потенциалы точек, занесите их в таблицу

3.3. Сравните расчетные и экспериментальные значения.

4)По данным таблиц 3.2 и 3.3 постройте в масштабе потенциальную диаграмму φ

(R).

3.5Содержание отчета

1)Цель работы.

2)Скриншоты схем электрической цепи из EasyEDA в режиме симуляции, на которых видны параметры элементов в соответствии с вариантом и показания приборов.

3)Таблицы опытных и расчетных данных.

4)Расчетные формулы.

5)Потенциальная диаграмма.

6)Выводы по работе.

33

3.6 Контрольные вопросы

1)Изложите алгоритм составления системы уравнений по законам

Кирхгофа.

2)Какие контуры называются независимыми? Сколько независимых контуров в исследуемой цепи?

3)Что называют потенциальной диаграммой?

4)Запишите систему уравнений по законам Кирхгофа для данной схемы электрической цепи и составьте уравнение баланса мощностей в общем виде.

6) Какое из приведенных уравнений не соответствует рисунку?

7) В цепи известны сопротивления R1 , R2 и R3 , ЭДС источника равна E . Определить токи в ветвях цепи. Составить баланс мощностей.

34

8)В цепи известны сопротивления R1 , R2 и R3 , ЭДС источников равны

E1, E2 . Определить токи в ветвях цепи и режимы работы источников ЭДС.

R1

Данные к задаче

10) Как определить напряжение между двумя точками электрической цепи?

4 Лабораторная работа № 3. Неразветвленная электрическая цепь синусоидального тока с активно-реактивными сопротивлениями

Цель работы. Экспериментально определить параметры пассивных приемников в цепях синусоидального тока. Освоить построение векторных диаграмм тока и напряжений, треугольников сопротивлений и мощностей для исследуемых цепей.

35

4.2 Параметры элементов схемы

Таблица 4.1 – Параметры элементов схемы

37

Вариант и значения параметров запишите в отчет.

4.3 Рабочее задание

4.3.1 Опыт 1

1) Соберите в EasyEDA схему с реальной катушкой индуктивности (рисунок 4.1).

«источник, мультиметр, резистор 1, резистор 2, катушка»);

–потом подключить вольтметры и заземление.

2)У источника выберите во вкладке «Настройки» тип источника

«Синусоидальный». Установите у него амплитуду напряжения 100 В, частоту 50

Гц.

3) Установите параметры элементов R, L в соответствии со своим вариантом.

Важно!!! Дробные числа вводятся с точкой.

Рисунок 4.3 – Схема опыта 1 в EasyEDA

4) Сохраните схему. Включите симуляцию и снимите показания приборов.

38

Результаты измерений запишите в таблицу 4.2 . Для отчета сделайте скриншот экрана со схемой и показаниями приборов или сделайте экспорт схемы.

Таблица 4.2 – Результаты опыта 1

2)Установите емкость конденсатора в соответствии с вариантом

(микрофарады в EasyEDA вводятся с символом «u», например 7мкФ – это 7u).

Дробные числа вводятся с точкой.

3) Сохраните схему. Включите симуляцию и снимите показания приборов.

Результаты измерений запишите в таблицу 4.3. Для отчета сделайте скриншот экрана со схемой и показаниями приборов или сделайте экспорт схемы.

Рисунок 4.5 – Схема опыта 1 в EasyEDA

3) Включите симуляцию и снимите показания приборов. Результаты

39

измерений запишите в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Результаты опыта 2

4.4 Обработка результатов экспериментов

По результатам измерений для каждой схемы:

1)Постройте векторную диаграмму токов и напряжений;

2)По методу трех вольтметров рассчитайте параметры реальной катушки -

индуктивности и конденсатора и сравните их с заданными значениями;

3)Результаты вычислений занесите в таблицы 4.2 и 4.3;

4)Постройте треугольник сопротивлений.

4.5Рекомендации к обработке результатов опытов

1)Векторная диаграмма для схемы с реальной катушкой индуктивности строится в масштабе по измеренным UВХ, UR1, UK с помощью циркуля, рисунок 4.6.

Из диаграммы линейкой с учетом масштаба измеряются величины UL и UKа.

Затем по формулам определяются искомые параметры реальной катушки.

Сопротивление R1 находится по закону Ома:

R1 UIR1 .

Данные для построения треугольника сопротивлений:

40