Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Сентября 2011 в 21:10, лабораторная работа
Экспериментальная проверка следующих методов расчёта цепей постоянного тока:
Метода узловых напряжений;
Метода двух узлов (как частного случая метода узловых напряжений);
Метода эквивалентного генератора напряжения.
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ
И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Лабораторная работа №2
Вариант
1.
«ИССЛЕДОВАНИЕ
ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО
ТОКА МЕТОДОМ УЗЛОВЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ И МЕТОДОМ
ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА»
Выполнил
студент
группы
Проверил
Коваленко
В.М.
Экспериментальная проверка следующих методов расчёта цепей постоянного тока:
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 |
| 52 | 27 | 4.1 | 3.7 | 3.8 | 2.8 | 7.2 | 4.7 | 2 | R5 | 4-5-1-2-3-6-4 |
Метод
узловых потенциалов.
За базисный
узел принимаем узел 2. Значит
, тогда
;
;
;
;
;
;
В;
В;
В;
Таблица 1
| I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 |
| 3.303 мА | 4.835мА | 1.532мА | 0.460 мА | 1.072мА | 4.376 мА |
Исключаем из цепи
сопротивление R5.
Получаем цепь с двумя узлами.
; ;
;
;
I14=I13
+ I12
мА;
мА;
I14=1.04+3.85=4.89
мА;
Метод
эквивалентного генератора.
Uxx=U32=I12R1
-- I13R3
Для упрощения схемы преобразуем звезду, состоящую из R1, R2, R3 в треугольник.
Получаем
следующие сопротивления:
;
;
;
Ом
Ом
Ом
Отсюда получаем значение Rвн:
, где
Ом
Ом
мА
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 | ||||||||||
| Расчетные | 54 | 21 | 13,543 | -20.566 | 7.721 | 3.303 | 4.835 | 1.532 | 0.460 | 1.072 | 4.376 | 33,881 | 3.85 | 4.89 | 1.04 |
| Эксперименталь-
ные |
54 | 30 | 14 | -22 | 8 | 3.4 | 4.8 | 1.4 | 0.2 | 1.2 | 4.6 | 36 | 4.0 | 4.8 | 0.8 |
Таблица 3.
| Данные | Метод эквивалентного
генератора |
Опытные данные для построения потенциальной диаграммы – напряжения участков цепи | |||||||||
| Uxx | Ikз | Rш | Iн | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Расчетные | 11.833 | 3.094 | 3.825 | 1.073 | 34.1105 | 20.5682 | 28.2966 | 0 | -17.59 | 1,2866 | |
| Экспериментальные | 12 | 3.6 | 3.3 | 1.143 | 36 | 18 | 32 | 0 | -17 | 1 | |
Расчёт
и построение потенциальной
диаграммы.
Построим потенциальную диагпамму для контура 4-5-1-2-3-6-4, учитывая, что ток течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом.
Заземляеться точка 4, 0;
+ R2I2 = – 17.8895;
– 17.8895 + 52 = 34.1105;
34.1105 –4.1·3.4 = 20.5682;
20.5682 + 7.2·1.072 = 28.2866;
28.2866 – 27 = 1.2866;
1.2866 – 2.8·0.460
= 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 (см. табл. 1 и табл.2). 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.