Исследование свойств линейной электрической цепи постоянного тока

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО СТРОИТЕЛЬНЫЙ КАФЕДРА УПАРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 по дисциплине Теория Общей Электротехники ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО  ТОКА                                                                                           Выполнил: ст. гр. УИТ -  22                                                                    Данилова В.А.                                                                                    Проверил: Олькова В.Б.                                                                                          «____»____________2001г. 2001

Цель работы: изучение и экспериментальная проверка основных свойств линейных электрических цепей: принципов наложения, линейности, взаимности, теоремы об эквивалентном генераторе.

Приборы:

1.  В качестве источника тока используется стандартный стабилизированный источник  пределами установки тока  мА со ступенями через 1 мА.

2.  Сопротивление резистора  Ом.

3.  Шесть миллиамперметров магнитоэлектрической системы с классом точности 1,5 и пределами измерения  мА.

4.  Вольтметр с классом точности 0,5 и пределами измерения 0-20 В.

                                    Задание №1

 Исследование законов Кирхгофа.

Для проверки законов Кирхгофа составим схему 1.

                                                                   b

                             E₁                                                         E₁                                        R₃

 

                                U_ab                                                                     U_bc

                                                 1.

                          R₁                  U_bd                       R₂

                                                                                        2.

                                   U_ad                                                           U_dc

                   mA                                     mA                                                  mA

                                  R₄                                                             R₅

                                                                              d                                  c

                     a                             mA                                                     mA

                                                               U_ac

                                                                                         3.  

                                mA                 R₆   

                                                             схема 1.      

При включении источника Е_1, Е₂  и  J замерим напряжение между узлами схемы, результаты занесём  в таблицу 1.

                                                                                                                           Таблица 1.

Источники действующие в схеме	Напряжение между узлами (В)
	Uab	Ubd	Ubc	Uad	Uac	Udc
E1, E2	-6,8	7,2	2,4	0,4	-4,2	-4,8
E1	-5	3	1,6	-1,8	-3,2	-1,4
E2	-2	4,2	0,8	2,2	-1	-3,2

                         Проверим выполнение  второго закона Кирхгофа:

      Составим  уравнения по данному  закону  для контура 1, получим:

  U_ab+ U_bd –U_ad=0

При  источниках  E₁  и  E₂: -6,8+7,2-0,4=0;

При  источнике  E₁: -5+3+1,8=-0,2;

При  источнике  E₂: -2+4,2-2,2=0.

     Теперь  составим   уравнение  для  второго  контура:

 U_bc –U_dc- U_bd=0

При  источниках  E₁  и  E₂:2,4+4,8-7,2=0;

При  источнике  E₁: 1,6+1,4-3=0;

При  источнике  E₂: 0,8+3,2-4,2=0.

     Напишем  уравнение     по  второму  закону  Кирхгофа  для контура 3, которое  имеет  вид:

  U_ac -U_dc- U_ad=0

При  источниках  E₁  и  E₂: -4,2+4,8-0,4=0,2;

При  источнике  E₁: -3,2+1,4+1,8=0;

При  источнике  E₂: -1+3,2-2,2=0.

По  полученным  результатом  видно , что второй закон Кирхгофа выполняется.

         При включении источника питания Е_1, Е₂  и  J с помощью миллиамперметров замерим токи в ветвях. Результаты запишем  в таблицу 2. 

                                                                                                                           Таблица 2.

Источники действующие в схеме	Токи ветвей (мА)
	J1	J2	J3	J4	J5	J6
E1, E2	0,44	0,25	0,66	0,1	0,17	0,5
E1	0,65	0,2	0,42	0,25	0,05	0,4
E2	0,2	0,45	0,25	0,35	0,12	0,14

                                b                                b

 

                                           I₃

                                                                                 I₁^’                                                                                                      I₂^’                                                                                                                                                I₃^’

 

I₁                              I₂

 

       a            I₄               I₅                c                             a            I₄^’               I₅^’              с

                             d                                                                          d

 

                         I₆                                                                             I₆^’

                    схема 2.                                    b                          схема 3.

I₂^’’

 

                                             I₁’’

                                                                                           I₃^’’

                                                а                                          c

                                                          I₄^’’        d        I₅^’’               

                                                     I₆^’’

                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

схема  4.

       Соcтавим  систему  уравнений  по  схеме  2.  для  токов, используя  первый  закон  Кирхгофа  ,  получим:        

-I₁-I₄+I₆=0                          -0,44-0,1+0,5=-0,04;

I₁+I₂-I₃=0                            0,44+0,25-0,66=0,03;

 I₃-I₅-I₆=0;                           0,66-0,17-0,5=-0,01.

      Аналогичным  образом  составим  уравнения  по  схеме  3.   

 -I₁^’+I₄^’+I₆^’=0                    -0,65+0,25+0,4=0;

  I₁^’-I₂^’-I₃^’=0                      0,65-0,2-0,42=0,03;

  I₃^’-I₅^’-I₆^’=0                      0,42-0,05-0,4=-0,03.

        Используя  схему  4. получим  следующию  систему  уравнений:                                    

I₁^’’-I₄^’’+I₆^’’=0;                   0,2-0,35+0,14=-0,01;

-I₁^’’+I₂^’’-I₃^’’=0;                 -0,2+0,45-0,25=0;