Popytka_po_EiE_dub_2_1

Тольяттинский Государственный Университет
Кафедра "Электроснабжение и электротехника"
















Модуль 1 По дисциплине «Электротехника и электроника»
По теме : «Анализ линейных цепей постоянного тока»










Выполнил студент гр. ТМб-1101 Кубасова Ю.С.
Вариант : 988
Преподаватель: Пичугина А.А.




Тольятти 2012
Выполнение работы Цель задания: практическое освоение методов расчета линейных цепей постоянного тока, проведение лабораторного эксперимента и виртуального исследования, проверка качества усвоения теоретического материала.

Содержание и порядок выполнения задания:
Заменить в заданной схеме источник 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 перемычкой, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 рассматривать как элементы активного двухполюсника, а остальную часть электрической цепи – нагрузкой. Рассчитать значение 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, при котором активный двухполюсник будет согласован с нагрузкой, и ток 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 в согласованном режиме.
Экспериментально в лаборатории кафедры исследовать режимы работы электрической цепи, изменяя значение Rн относительно значения в согласованном режиме, определить и построить зависимости мощности источника, мощности нагрузки, мощности потерь и КПД от Rн. По полученным графикам, найти Rн, при котором к.п.д. активного двухполюсника будет 80%. (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования).
Вернуть в электрическую цепь источник 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, произвольно направить токи в ветвях, составить систему уравнений по законам Кирхгофа, позволяющую определить все токи. Считая 13 EMBED Equation.3 1415 в схеме равным найденному экспериментально значению Rн, рассчитать токи в ветвях. Правильность расчетов проверить с помощью уравнения баланса мощностей.
Методом компьютерного моделирования измерить все токи в цепи. Результаты сравнить с расчетными данными.
Полагая потенциал произвольной точки внешнего контура равным нулю, рассчитать потенциалы всех точек и построить потенциальную диаграмму для внешнего контура.
Рассчитать ток 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 методом эквивалентного генератора.
На практическом занятии предъявить преподавателю выполненное и оформленное задание модуля, пакет решенных задач.
Сделать выводы.






Пункт №1
Цель: Рассчитать значение 13 EMBED Equation.DSMT4 1415и ток Iс в согласованном режиме.



Дано:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=600 Ом;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=500 Ом; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415=100 Ом;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=12 В; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415=52 В.

Рис № 1. Схема модуля.


Для расчета Rэкв используем метод свертывания.
Преобразуем треугольник R4R5R6 в звезду Rа Rб Rс. Рис 1.2.


Рис № 1.2 Преобразование в звезду.










Рис № 1.3 Схема после преобразований.










Rа3= Rа+R3 = 200 +100 =300 (Oм)
Rб2 = Rб+R2= 200 + 500 = 700 (Ом)

R = Rс + Rа3б2 = 200 + 210 = 410 (Ом)
Найдем I в согласованном режиме.




















Пункт № 2
Цель лабораторного исследования: экспериментально исследовать режимы работы электрической цепи, изменяя значение Rн относительно значения в согласованном режиме, определить и построить зависимости мощности источника, мощности нагрузки, мощности потерь и КПД от Rн. По полученным графикам, найти Rн, при котором к.п.д. активного двухполюсника будет 80%.



Таблица №1 Лабораторные исследования

Опытные данные
Расчетные
данные


13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415


мА
В
В
Ом
Вт
Вт
Вт
%

1
29
0
0,029
0
0,348
0
0,345
0

2
24
2,3
0,024
102
0,288
0,055
0,2
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·

0
0
0
0




Содержание лабораторного исследования:

Экспериментально определила изменения мощности 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, отдаваемой источником ЭДС 13 EMBED Equation.DSMT4 1415; полезной мощности 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, выделяемой в нагрузке; мощности потерь 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и КПД исследуемой цепи от величины сопротивления Rн.
Построила графические зависимости 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415.
По построенным графикам определила Rн, при котором к.п.д. исследуемой цепи будет равен 80%.

Выполнение лабораторного исследования:

Ознакомилась с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента.
Собрала электрическую цепь, соответствующую схеме замещения. Величину 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 выставила согласно расчету.
Примечание. Измерение тока в ветви с 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 может проводиться с использованием шунтового резистора 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 Ом. Измеряя напряжение на нем, получила численное значение тока.
Изменила величину сопротивления Rн ( 5 значений меньших и 5- больших) измерила и внесла в таблицу значения 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Используя измеренные величины рассчитала значения Rн, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Полученные значения внесла в таблицу.
На миллиметровке построила графики зависимостей 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415.
По построенным графикам определила Rн, при котором исследуемая цепь работает в согласованном режиме. Сравнила значение тока в согласованном режиме с рассчитанным в пункте 1 задания. Определила погрешность эксперимента.
По графикам определила Rн, при котором к.п.д. исследуемой цепи равен 80%.












Где точка А – значение при коротком замыкании,
Точка В – значение при согласованном режиме,
Точка С – значение при КПД = 80 %.
При холостом ходе : сопротивление ровняется бесконечности, мощности и
КПД обращаются в ноль.

Пункт № 3.
Цель: Рассчитать токи в цепях.

По I з-ну Киргофа :
а: – I4 + I5 – I1 = 0
б: – I5 + I6 + I2 = 0
c: I1 – I2 + I3 = 0
По II з-ну Киргофа :
I: 0 = I4R4 + I6R6 + I5R5
II: – E2 = I3R3 + I2R2 – I6R6
III: E2 – E1= – I5R5 – I2R2 – I1R1

Полученные матрицы в мат каде.









Проверка с помощью баланса мощностей.



Пункт №4
Цель : Проверка аналитического расчета цепи постоянного тока.



Таблица 2 Сравнение полученных данных.
Токи
I1
I2
I3
I4
I5
I6

Расчет
0,00439
-0,0530
0,0490
0,0150
-0,0190
0,034

Измер.
0,00439
-0,0533
0,0489
0,0148
-0,0192
0,034

13 EMBED Equation.3 1415%
0
0,5
0,2
1,3
1
0


13 EMBED Equation.3 1415%=( I измер- Iреал) / Iизмер *100%

Пункт 5.
Цель: Полагая потенциал произвольной точки внешнего контура равным нулю, рассчитать потенциалы всех точек и построить потенциальную диаграмму для внешнего контура.

Принимаем = 0. Тока - распределение в схеме при заземлении одной точки не измениться, т.к. никаких новых ветвей не образуется.
Контур : dвбсd.





Контур: dгабвd.






Контур: dгасd.







mR = 1 дел – 100 Ом
m = 1 дел -1 В




Пункт 6.
Цель: Рассчитать ток 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 методом эквивалентного генератора.










Пункт 7. Рассчитать ток в одной, произвольно выбранной ветви методом наложения.
Рис .№ 7.1. Схема с реальными токами.

Рис № 7.2 Схема без Эдс № 2.



Рис № 7.3 Схема без Эдс №1

Рассмотрела ветвь аб.

Алгебраическая сумма частичных токов совпала с реальным током в цепи.









Пункт 8.
Выводы:
Проведенный эксперимент по расчетам режимов работы линейных электрических цепей показал что, мощность отдаваемая источником и мощность потерь уменьшаются с увеличением сопротивления, Графики № 1 и №3. Они равны нулю в режиме холостого хода и максимальны в режиме короткого замыкания.
Мощность на нагрузке с увеличением сопротивления сначала возрастает, затем убывает, достигнув согласованного режима. График №2.
Токи, полученные методом компьютерного моделирования рис № 4.1, не выходят за рамки допустимой погрешности таблица № 2. Значит, для расчетов токов, можно воспользоваться данным методом.










13 EMBED Word.Picture.8 1415



Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeРисунок 4Рисунок 10Рисунок 11Рисунок 15Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 16673446
    Размер файла: 516 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий