Материал: Исследование линейной разветвленной электрической цепи постоянного тока

МИНОБРНАУКИ РОССИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.Т.КАЛАШНИКОВА»(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова»)Кафедра «Электротехника»Институт «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии»Лабораторная работа №1Дисциплина «Электротехника»Тема: «Исследование линейной разветвленной электрической цепи постоянного тока»Выполнил:Студент группы Б21-501-1озуКристя А.Г.Проверил:Старший преподавательВозмищев И.В.Ижевск, 2023 г.Исследование линейной разветвленной электрической цепи постоянного токаЦель работы:1. Исследовать режимы работы аккумуляторной батарейки.2. Проверить уравнения электрической цепи постоянно тока, составленные по законам Кирхгофа.3. Изучить различные методы расчета цепи постоянного тока.Ход работы1. Характеристика используемых приборов

№	Наименование и тип прибора	Система	Класс точности	Род тока	Предел измерений	Цена деления
1	Амперметр М906	электромаг.	1,0		1A	0,01
2	Ваттметр DT-831	магнитноэлектр.	1,2	Постоянный	20В	0,1
3	Амперметр Э59 N25873	Магнитноэлектр.	0,5		2А	0,02

2. Схема электрической цепиРисунок 1 - Схема электрической цепи3. Измерения и результаты в таблицахТаблица 1

Измерено			Вычислено
E1, В	U1 , В	I1 , А	Rвн1 , Ом
11,3	10,6	0,52	1,34
E2 , В	U2 , В	I2 , А	Rвн2 , Ом
5,27	4,54	0,58	1,25

Таблица 2

№	Опыт	Измерено							Вычислено
		I1 , А	I2 , А	I , А	UR , В	UR1 , В	UR2 , В	R, Ом		R1, Ом	R2, Ом
1.	Uab> E2	0,32	0,19	0,14	6,1	5,6	0,65	43,57		17,5	3,42
2.	Uab = E2	0,36	0,02	0,37	5,13	5,9	0,1	13,87		16,39	5
3.	Uab<E2	0,40	0,11	0,50	4,69	6,4	0,4	9,38		16	3,64

Таблица 3

Измерено		Вычислено
Uabхх , В	Iкз , А	Rвхab , Ом
6,88	1,6	4,3

4. Вычисление внутреннего сопротивления источников питания установкиРасчётные формулы:Вычисления:R_вн= 11,3-10,6/0,52 = 1,34 ОмR_вн= 5,27-4,54/0,58 = 1,25 Ом5. Расчет токов по уравнения Кирхгофаa: I₁ + I₂ – I = 0abc: (R₁ + R_вн1) I₁ + RI = E₁adc: (R₂ + R_вн2) I₂ + RI = E₂(16,39 + 1,34) I₁ + 13,87* 0,37 = 11,3 I₁ = 11,3 – 5,13 / 17,73 = 0,34 А(5 + 1.25) I₂ + 13.87*0,37 = 5,27I₂ = 5,27 – 5,13 / 6,25 = 0,02 АI = 0,34 +0,02 = 0,36 АI = 0,36 АI₁ = 0,34 АI₂ = 0,02 АВычисленные значения сил тока примерно равны величинам сил тока, полученных из эксперимента, что говорит о правильности проведения эксперимента.6. Составление и расчет баланса мощностейE₁I₁ + E₂I₂ = I₁R₁ + I₂R₂ + IR5,88 +3,06 = 2,12 + 5,0004 + 1,98,94 =9,027. Потенциальная диаграмма 8. Метод эквивалентного генератора R_экв = (R₁ + R_вн1) * (R₂ + R_вн2) / (R₁ + R_вн1) + (R₂ + R_вн2) = 17,73 * 6,25 / 17,73 +6,25 =4,62 Ом.U_abxx=E₁+ I₁ * (R₁ + R_вн1)U_abxx = 11,3+0,52* (16,39+1,34) = 21,52В.I = U_abxx / R_экв + R = 21,52 / 4,62+13,87 = 1,13 А.Вывод:В ходе лабораторной работы были изучены различные методы расчета цепи постоянного тока, проверены уравнения электрической цепи

, по законам Кирхгофа, а также исследованы режимы аккумуляторной батарейки: режим холостого хода и короткого замыкания. Посчитаны внутренние сопротивления, сопротивления на резисторах. Все результаты занесены в таблицы.

Найдены все силы токов в цепи.

I = 0,36 А

I₁ = 0,34 А

I₂ = 0,02 А

Построена потенциальная диаграмма и проверен баланс мощностей, доказывающие, что результаты верны.