ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Вариант №6

 

Выполнил:	студент гр. САПР-51
	Сейдумеров Р.Э.

 

 

Калуга 2012

Цель работы: изучение законов Ома и Кирхгофа и их применение для анализа электрических цепей постоянного тока. В результате выполнения лабораторной работы студенты должны приобрести навыки моделирования и исследования цепей постоянного тока в программе Electronics Workbench, знать основныепонятия и законы для таких цепей, уметь составлять уравнения их математического описания и уравнения баланса мощностей.

1. Собрать электрическую схему посредством программы Electronics Workbench в соответствии с заданным вариантом (табл. 1).

I8

I2

I7

I9

I1

I5

I4

I3

2. Определить в ней число ветвей n, узлов k и независимых контуров

Число ветвей (n) = 9;

Число узлов (k) = 6;

Число независимых контуров = 4;

3. Измеренные значения токов для действительных направлений

(все со знаком «+») указать в таблице.

I, mA	I1	I2	I3	I4	I5	I6	I7	I8	I9
	707,8		522,4	185,4	397,6	212,2	634,5	285,5	422,2

 

 

4. Проверить выполнение первого закона Кирхгофа для каждого из узлов.

1-ый узел: I₃ + I₄ – I₁ = 522,4 + 185,4 - 707,8 = 0

2-ой узел: I₁ – I₉ – I₈ = 707,8 - 422,2 – 285,5 = 0

3-ий узел: I₅ - I₄ – I₆ = 397,6 – 185,4 – 212,2 = 0

4-ый узел: I₉ + I₆ – I₇ = 422,2 + 212,2 – 634,5 = 0

5-ый узел: I₂ – I₃ – I₅ = 920 - 522,4 - 397,6 = 0

6-ой узел: I₇ – I₂ + I₈ = 634,5 – 920 + 285,5 = 0

5. Определить расчетным путем значения напряжений на пассивных элементах и записать их в таблицу.

U_R1 = I₁R₁ = 0,707*25 = 17,675 В

U_R2 = I₂R₂ = 0,920*30 = 27,6 В

U_R3 = I₃R₃ = 0,522*35 = 18,27 В

U_R4 = I₄R₄ = 0,185*60 = 11,1 В

U_R5 = I₅R₅ = 0,397*18 = 7,146 В

U_R6 = I₆R₆ = 0,212*18 = 3,816 В

U_R7 = I₇R₇ = 0,634*18 = 11,412 В

U_R8 = I₈R₈ = 0,285*40 = 11,4 В

U, В	UR1	UR2	UR3	UR4	UR5	UR6	UR7	UR8
	17,675	27,6	18,27	11,1	7,146	3,816	11,412	11,4

 

6. Выбрав положительные направления обхода, проверить выполнение второго закона Кирхгофа для всех независимых контуров схемы.

I-ый контур:

I₃R₃ – I₄R₄ – I₅R₅ = 18,27 – 11,1 – 7,146 = 0

II-ой контур:

I₄R₄ + I₁R₁ – I₆R₆ = E₁

11,1+17,675 – 3,816 = 25 В

III-ий контур:

I₅R₅ + I₆R₆ + I₇R₇ + I₂R₂= E₂

7,146 + 3,816 + 11,412 + 27,6 = 50 В

IV-ый контур:

I₈R₈ – I₇R₇ = 0

11,4 – 11,4 = 0

7. Приняв потенциал одного из узлов равным нулю, определить расчетным путем значения и знаки потенциалов остальных узлов схемы и свести их в таблицу.

φ₂ = φ₁ – I₁R₁ + E₁ = E₁ – I₁R₁ = 25 – 17,675 = 7,325 В

φ₄ = φ₂

φ₃ = φ₄ + I₆R₆ = 7,325 + 3,816 = 11,141 В

φ₆ = φ₄ – I₇R₇ = 7,325 – 11,412 = -4,087 В

φ₅ = φ₆ – I₂R₂ + E₂ = -4,087 – 27,6 + 50 = 18,313 В

φ₃ = φ₅ – I₅R₅ = 18,313 – 7,146 = 11,141 В

φ₁ = φ₃ – I₄R₄ = 11,141 = 11,141 = 0

φ, В	φ1	φ2	φ3	φ4	φ5	φ6
		7,325	11,141	7,325	18,313	-4,087

 

8. Составить уравнение баланса мощностей.

62,

9. Сделать оценку погрешностей эксперимента, используя выражение.

10.

ϕ

Построить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, содержащего ЭДС.