БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Лабораторная работа №2

Вариант 3.

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕТОДОМ УЗЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА»

Выполнил

студентка группы 711802

Олехно В.В..

Проверил

Иваницкая Н.А.

Минск 2008

Цель работы

Экспериментальная проверка следующих методов расчёта цепей постоянного тока:

1. Метода узловых напряжений;

2. Метода двух узлов (как частного случая метода узловых напряжений);

3. Метода эквивалентного генератора напряжения.

Рабочая схема

2

4

1

3

R₅

R₁

R₄

R₆

E₄

R₃

R₂

E₂

5

6

Расчет домашнего задания

E2, В	E4, В	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	R4, кОм	R5, кОм	R6, кОм	Базисный узел	Нагрузка	Контур потенциальной диаграммы
12	52	4.3	4.3	3.8	2.5	7.5	5.1	3	R6	3–6–4–2–1–3

Метод узловых потенциалов.

За базисный узел принимаем узел 3. Значит , тогда U

(B); (B);

(B);

(B);

(B);

(B).

(мА)

(мА)

(мА)

(мА)

(мА)

(мА)

Таблица 1

I1	I2	I3	I4	I5	I6
1.097 мА	2.539 мА	-3.636 мА	6.107 мА	-2.471 мА	3.568 мА

Метод двух узлов.

Исключаем из цепи сопротивление R_6. Получаем цепь с двумя узлами.

; (Сим)

; (мА)

; (В)

; (мА)

; (мА)

Метод эквивалентного генератора.

; (В)

Для упрощения схемы преобразуем треугольник, состоящий из R_2, R_3, R₄ в треугольник.

Получаем следующие сопротивления:

; (B)

; (B)

; (B)

Отсюда получаем значение R_вн:

; (B)

; (мА)

Таблица 2.

Данные			Метод узловых напряжений									Метод двух узлов
	E2	E4	Узловые напряжения			Токи ветвей						Узловое напряжение	Токи ветвей
						I1	I2	I3	I4	I5	I6		I1	I2
Расчетные	12	52	-13,816	-18.534	-36.732	1.097	2.539	-3.636	6.107	-2.471	3.568	-12.2	-1.03	4.1
Эксперименталь- ные	12	52	-13	-17.5	-35	1	2.9	-3.9	6.4	-2.5	3.6	-12	-1	3.1	1

Таблица 3.

Данные	Метод эквивалентного генератора				Опытные данные для построения потенциальной диаграммы – напряжения участков цепи
	Uxx	Ikз	Rвн	Iн		Φ3	Φ6	Φ4	Φ2	Φ1	Φ3
Расчетные	34		4.459	3.557		0	0	2.5	7.6	-11.9	15.7
Экспериментальные	31	7.9	3.9	3.4		0	-50	-35	-17.5	-12.5	0

Построение потенциальной диаграммы.

Построим потенциальную диаграмму для контура 3-6-4-2-1-3, учитывая, что ток течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом.

Заземляется точка 3, 0;

Рис 2.Потенциальная диаграмма.

Вывод:

Путём проведения ряда опытов экспериментально были подтверждены методы расчёта цепей постоянного тока. В частности, это метод узловых напряжений и метод эквивалентного генератора напряжения. Как показали опыты, экспериментальные данные практически не отличаются от рассчетных. Некоторую разницу в значения можно объяснить погрешностями (как вычислительными, так и инструментальными).

Если нам необходимо определять напряжения в узлах, а также рассчитать все токи цепи то приемлемо использовать метод узловых напряжений. Он является несколько сложным для аналитических вычислений, однако легко считается на компьютерах и, можно сказать, является машинно-ориентируемым методом. Если в цепи всего два узла, то можно применять, как частный случай данного метода, метод двух узлов. Если же нас интересует ток в какой-то определённой ветви, то целесообразно использовать метод эквивалентного генератора.