Лабораторные / 1 / лаба лаба
.docМинистерство образования Российской Федерации.
Московский государственный институт электроники и математики
(технический университет).
Кафедра Электроники и Электротехники
Лабораторная работа № 1
«Исследование разветвленной цепи постоянного тока»
Выполнила бригада №7:
Расчеты провел студент:
Москва 2005
Содержание работы
В работе экспериментально исследуется обобщенные закон Ома, принцип наложения, входные и взаимные проводимости и коэффициент по току при питании разветвленной электрической цепи источниками напряжения и источниками тока.
Задание на работу
|
Значения сопротивлений ,Ом |
ЭДС, В |
Ток, мА |
Напряжение ,В |
|||||||
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
Е10 |
E20 |
J20 |
U’AB |
U’’AB |
|
220 |
83 |
33 |
24 |
420 |
250 |
10 |
11,6 |
15 |
4,6 |
-2,5 |
рис 1.1
рис 1.2
Часть I
Измерить ток I1 при включенном источнике ЭДС Е1=10 В и двух значениях напряжения Uab, принятых в пункте I подготовки к работе. Напряжения Uab устанавливается при помощи измерения величины и полярности ЭДС источника Е2. Результаты занести в таблицу 1.
Часть II
1. Для цепи измерить и записать показания амперметров при:
а) Е1= Е10, Е2= 0;
б) Е1= 0, Е2= Е20;
в) Е1= Е10, Е2= Е20;
и проверить, удовлетворяют ли полученные результаты измерений принципу наложения. Результаты занести в таблицу 2.
2. По данным п.1. вычислить собственную проводимость G22 и взаимные проводимости ветвей G21, G12. Результаты занести в таблицу 2.
3. Используя входные и передаточные проводимости и результаты п.1., вычислить, при каком значении ЭДС во второй ветви I2=0. Результаты занести в таблицу 2.
4. Рассчитать величины G22, G12 по приращениям токов и напряжений, используя для этого два режима из пп. 1.в) и 3. Сравнить с результатами п. 2.
Часть III
1. В цепи, соответствующей рис1.2 измерить токи I1, I2, I3 при
а) Е1 = Е10, J2 = 0;
б) Е1 = 0, J2 = J20;
в) Е1 = Е10, J2 = J20;
и проверить, удовлетворяют ли результаты измерения принципу наложения. Результаты занести в таблицу 3.
2. Измерить падение напряжения на сопротивление R3(рис 1.2) при Е1=0, J2=J20 и вычислить передаточное сопротивление R32.
3. Определить по данным п. 1. взаимную проводимость G31 и коэффициент передачи по току T32.
4. Измерить ток I3 при Е=0.8Е10 и J2=0.9J20. Результаты занести в таблицу 3.
Вычисления
1.
|
E1=10 B R1=220 Ом UAB=4,6 B U’AB=-2,5 B |
I1*R1+ UAB= E1 I1=(E1-UAB)/R1=(10-4,6)/220=24,55*10-3 A
I’1*R1+ U’AB= E1 I’1=(E1-U’AB)/R1=(10-(-2,5))/220=56,818*10-3 A |
|
I1-? I’1-? |
Абсолютная погрешность вычисляется по формуле:
ΔI1=|IЭКСПЕР-IРАСЧЕТ|=|22.5-24.55|=2.05
ΔI1=|IЭКСПЕР-IРАСЧЕТ|=|57.5-56.818|=0.682
Относительная погрешность вычисляется по формуле:
δ I1= ΔI1/ IЭКСПЕР*100%=(2.05/20.5)*100%=10%
δ I1= ΔI1/ IЭКСПЕР*100%=(0.682/57.5)*100%=1.19%
2.
G21=I21/E1
I21=G21*E1
G22=I22/E2
I22=G22*E2
I2=I21+I22=G21*E1-G22*E2 (- т.к. в таблице ток отрицательный)
При Е2=0 G21=I2/E1=19*10-3/10=1.944*10-3 A/В
При Е1=0 G22=I2/E2=70*10-3/11,6=6,034*10-3 А/В
I1=G11*E1-G12*E2 (-т.к. в таблице ток отрицательный)
При Е1=0 G12=I1/E2=-22.5*10-3/11,6=1.943*10-3 А/В
При Е2=0 G11= I1/E1=30*10-3/10=3*10-3 А/В
Значение Е2 при I2=0 равно
Е2=G21*E1/G22=1.9*10*10-3/6,034*10-3=3.148 B
G22= ΔI2/ ΔE2=51*10-3/(11.6-3.148)=6.034*10-3 А/В
G12= ΔI1/ ΔE2=(7.5*10-3-23.5*10-3)/(11.6-3.148)=1.893*10-3 А/В
3.
G31=I31/E1
I31=G31*E1
T32=I32/J2
I32=T32*J2
I3=G31*E1+T32*J2
|
E1 = 10 B J2 = 15 мA R1 = 220 Ом R2 = 83 Ом R3 = 33 Ом R4 = 24 Ом R5 = 420 Ом R6 = 250 Ом
|
I3=G31*E1+T32*J2
1)При J2=0: G31= I3/ E1
2) При E1=0: T32= I3/ J2
|
|
|
E1=0.8*E10=8 В J2=0.9*J20=13.5 мА G31=1.4*10-3 А/В T32=-0.553 |
- т.к. ток во 2 случае получился отрицательный. |
|
I3-? |
19.8
Ом
Таблица 1
|
Задано |
Определенно |
|||||
|
Е1(В) |
R1(Ом) |
UАВ(В) |
Расчет I1(mA) |
Опыт I1(mA) |
Абсолютная погрешность ΔI1 |
Относительная погрешность δI1 |
|
10 |
220 |
4,6 |
24,55 |
22,5 |
2,05 |
10 |
|
-2,5 |
56,818 |
57,5 |
0,682 |
1,19 |
||
Таблица 2
|
Измеряемая величина |
Измерено |
||||
|
Е1=Е10=10(В) E2=0(В) |
Е1= 0(В) E2=E20=11,6(В) |
Е1=Е10=10(В) E2=E20=11,6(В) |
Е1=Е10=10(В) E2≠E20=3.1(В)
|
||
|
I1(mA) |
30 |
-22,5 |
7.5 |
23,5 |
|
|
I2(mA) |
19 |
-70 |
-51 |
0 |
|
|
I3(mA) |
10 |
-35 |
-25 |
12,5 |
|
|
Рассчитано по п. 2.2. |
Рассчитано по п. 2.4. |
||||
|
G22 |
G12 |
G21 |
G22 |
G12 |
|
|
6.034*10-3 |
1.943*10-3 |
1.944*10-3 |
6.034*10-3 |
1.893*10-3 |
|
Таблица 3
|
Измеряемая величина |
Измерено |
|||||||
|
Е1=Е10=10(В) J2=0(мА) |
Е1=0(В) J2=J20=15(мА) |
Е1=Е10=10(В) J2=J20=15(мА) |
Е1=0.8*Е10=8(В) J2=0.9*J20=13.5(мА) |
|||||
|
I1(mA) |
25 |
-5 |
21.5 |
|
||||
|
I2(mA) |
0 |
-15 |
-15 |
|
||||
|
I3(mA) |
14 |
-9 |
5 |
5 |
||||
|
U3 (В) |
|
0.3 |
|
|
||||
|
Рассчитано |
||||||||
|
|
G31 |
T32 |
R32 |
I3 (мА) |
||||
|
По параметрам схемы |
1.44*10-3 |
0.553 |
18.278 |
4.983 |
||||
|
По измеряемым величинам |
1.4*10-3 |
0.6 |
20.4 |
5 |
||||