- •Ижевск 2012 Лабораторная работа №1 Исследование линейных цепей постоянного тока.
- •1. Теоретическая часть. Основные положения.
- •1.1 Законы и общие методы анализа электрических цепей.
- •II закон (1845г.)
- •2. Экспериментальное исследование разветвленных цепей постоянного тока с несколькими источниками.
- •Задание на лабораторную работу.
- •2.1 Изучается схема с двумя источниками тока.
- •2.2 Исследование мощности, выделяемой на сопротивлении r17 в зависимости от тока.
- •2.3 Ход работы.
- •Лабораторная работа №1. Исследование линейных цепей постоянного тока.
- •Изучение схемы с двумя источниками тока.
- •Исследование мощности, выделяемой на сопротивлении r17 в зависимости от тока.
ФБГОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФИЗИКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
Исследование линейных цепей постоянного тока
Выполнили: студенты гр. О-100500-21: Михайлов В.А.
Дуров Н.А.
Проверила: ст. преподаватель Боровская И.Г.
Ижевск 2012 Лабораторная работа №1 Исследование линейных цепей постоянного тока.
1. Теоретическая часть. Основные положения.
В задачи лабораторной работы входит ознакомление с основными принципами расчетов линейных электрических цепей, законами Кирхгофа. В электротехнике можно дать следующее определение электрической цепи.
Электрическая цепь представляет собой совокупность электрических устройств, создающих путь для электрического тока, электромагнитные процессы, в которых описываются интегрально-дифференциальными уравнениями с учётом понятий: электродвижущая сила, электрический ток и напряжение, сопротивление цепи.
1.1 Законы и общие методы анализа электрических цепей.
Законы Кирхгофа.
Основными методами анализа электрических цепей являются расчеты по и законам Кирхгофа.
I закон (1845г.)
Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равняется нулю.
k – число ветвей, соединяющихся в узле; i – порядковый номер ветви.
В этом уравнении со знаком «+» записываются токи с положительными направлениями от узла, а со знаком «-» - с положительными направлениями к узлу, или наоборот. Иначе, сумма токов, направленных от узла, равна сумме токов, направленных к узлу.
II закон (1845г.)
В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжений равняется алгебраической сумме ЭДС.
m и n – числа резистивных элементов и ЭДС в контуре.
Для расчета цепи по законам Кирхгофа нужно выбрать направление обхода контура (произвольно). Направление токов на элементах также выбирается произвольно. Если при обходе контура направление ЭДС совпадает с направлением обхода контура, то она подставляется со знаком «+».
Метод контурных токов.
Применяется для расчета цепей, содержащих несколько активных и несколько пассивных элементов. Количество уравнений в таких цепях большое. Метод контурных токов позволяет снизить порядок систем уравнений и основан на применении II закона Кирхгофа. Контурным током называется условный расчетный ток, замыкающийся в контуре.
Действительные значения токов в элементах цепи определяются:
1) во внешних ветвях, они принимаются равными контурным токам;
2) в смежных ветвях как разность контурных токов, соседствующих контуров.
2. Экспериментальное исследование разветвленных цепей постоянного тока с несколькими источниками.
Лабораторная работа выполняется на стенде «ТОЭ», блок №1.
Задание на лабораторную работу.
2.1 Изучается схема с двумя источниками тока.
Напряжения E1, E2 и E3 выставляются с помощью ЛАТРа (для E2 и E3) соответственно 20В, 25В. Переключатель S1 в положение ~110В.
Все неизвестные сопротивления находятся путем измерения тока и напряжения методом исключения других сопротивлений (закорачивая их) при данном одном ЭДС.
Поскольку в схеме (рис.4а) с двумя источниками измеряются все токи в ветвях, то необходимо по окончании измерений вычислить относительную ошибку измерений и расчетных данных токов в ветвях.
Методом контурных токов определить двумерную матрицу, из которой находится столбец неизвестных токов (при определенных сопротивлениях в схеме).
Все данные записываются в таблицы, где указаны измерительные сопротивления, токи напряжения, ЭДС, ошибки измерений.