Лабораторные / 1 / Лаба Жопа №1

Министерство 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 №6:

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
250	100	35	35	500	300	10	12,5	10	4,5	-2

рис 1.2

рис 1.3

Часть I

Измерить ток I₁ при включенном источнике ЭДС Е₁=10 В и двух значениях напряжения U_ab, принятых в пункте I подготовки к работе. Напряжения U_ab устанавливается при помощи измерения величины и полярности ЭДС источника Е_2. 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=250 Ом UAB=4,5 B U’AB=-2 B	I1*R1+ UAB= E1 I1=(E1-UAB)/R1=(10-4,5)/250=22*10-3 A I’1*R1+ U’AB= E1 I’1=(E1-U’AB)/R1=(10-(-2))/250=48*10-3 A
I1-? I’1-?

Абсолютная погрешность вычисляется по формуле:

ΔI₁=|I_ЭКСПЕР-I_РАСЧЕТ|=|23-22|=1мА

ΔI₁=|I_ЭКСПЕР-I_РАСЧЕТ|=|45-48|=3мА

Относительная погрешность вычисляется по формуле:

δ I₁= ΔI₁/ I_ЭКСПЕР*100%=(1/23)*100%=4,3%

δ I₁= ΔI₁/ I_ЭКСПЕР*100%=(3/45)*100%=6,66%

2.

G₂₁=I₂₁/E₁

I₂₁=G₂₁*E₁

G₂₂=I₂₂/E₂

I₂₂=G₂₂*E₂

I₂=I₂₁+I₂₂=G₂₁*E₁-G₂₂*E_{2 (- т.к. в таблице ток отрицательный)}

При Е₂=0 G₂₁=I₂/E₁=16,5*10^-3/10=1.65*10^-3 Сименс

При Е₁=0 G₂₂=I₂/E₂=55*10^-3/12,5=4,4*10^-3 Сименс

I₁=G₁₁*E₁-G₁₂*E_{2 (-т.к. в таблице ток отрицательный)}

При Е₁=0 G₁₂=I₁/E₂=-20*10^-3/12,5=1.943*10^-3 Сименс

Значение Е₂ при I₂=0 равно

Е₂=G₂₁*E₁/G₂₂=1,65*10*10^-3/4,4*10^-3=3.75 B

G₂₂= ΔI₂/ ΔE₂=37,5*10^-3/(12,5-3,75)=4,2*10^-3 Сименс

G₁₂= ΔI₁/ ΔE₂=(7,5*10^-3-21,5*10^-3)/(12,5-3,75)=1,69*10^-3 Сименс

3.

G₃₁=I₃₁/E₁

I₃₁=G₃₁*E₁

T₃₂=I₃₂/J₂

I₃₂=T₃₂*J₂

I₃=G₃₁*E₁+T₃₂*J₂

E1 = 10 B J2 = 10 мA R1 = 250 Ом R2 = 100 Ом R3 = 35 Ом R4 = 35 Ом R5 = 500 Ом R6 = 300 Ом	I3=G31*E1+T32*J2 1)При J2=0: G31= I3/ E1 2) При E1=0: T32= I3/ J2
G31 - ? T32 - ? R32-?

E1=0.8*E10=8 В J2=0.9*J20=9 мА G31=1,2*10-3 Сименс T32=0.559	- т.к. ток во 2 случае получился отрицательный.
I3-?

20 Ом

Сименс

Таблица 1

Задано			Определенно
Е1(В)	R1(Ом)	UАВ(В)	Расчет I1(mA)	Опыт I1(mA)	Абсолютная погрешность ΔI1	Относительная погрешность δI1
10	250	4,5	22	23	1	4,3
		-2	48	45	3	6,66

Таблица 2

Измеряемая величина	Измерено
	Е1=Е10=10(В) E2=0(В)		Е1= 0(В) E2=E20=12,5(В)	Е1=Е10=10(В) E2=E20=12,5(В)	Е1=Е10=10(В) E2≠E20=3,75 (В)
I1(mA)	27,5		-20	7.5	21,3
I2(mA)	16,5		-55	-37,5	0
I3(mA)	20		-30	-10	13,5
Рассчитано по п. 4.5.				Рассчитано по п. 4.7.
G22		G12	G21	G22	G12
4,4*10-3		1,58*10-3	1,65*10-3	4,2*10-3	1,69*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)	23		-4		20
I2(mA)	0		-10		-10
I3(mA)	11		-6		5		4,9
U3 (В)			0,4
Рассчитано
		G31		T32		R32		I3 (мА)
По параметрам схемы		1,2*10-3		0.559		19,565
По измеряемым величинам		1,1*10-3		0.6		20