Аналитический расчет токов

Кафедра ФОТД

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ПРОВЕРКА ЗАКОНОВ КИРХГОФА И ОМА В ЦЕПЯХ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

(вариант)

Выполнил студент группы 1111Б: Н.А.

 

Проверил преподаватель: Вершинин И.М.

 

 

Ханты-Мансийск 2011

Цель работы

Экспериментальная проверка законов Кирхгофа и Ома в разветвленных цепях постоянного тока, преобразования электрических цепей

 

Программа работы

2.1. нарисовать схему согласно своему варианта, разметить токи, контура. Составить систему уравнений и выражения для баланса мощности.

2.2. Собрать схему и измерить токи и напряжение.

2.3. По экспериментальным данным проверить законы Кирхгофа. Используя показания вольтметра проверить закон Ома

2.4. Составить программу на MCAD, рассчитать токи и проверить баланс мощности.

 

Экспериментальные исследования

Исследуемая схема помещена на рис.1

 

 

Рис 1.

 

 

Поверка законов Кирхгофа

Проверка закона Кирхгофа по показаниям приборов:

Для первого узла: -I₃+I₄+I₆=0

0.163-2.56+2.39=-0.007 ≈ 0

Для второго узла: I₃+J+I₂-I₅=0

-0.163+20-20.8+0.925 = -0.038≈0

Для четвертого узла: I₅+I₁-I₆=0

-0.925+3.32-2.39=0.005≈0

 

Проверка закона Ома для Первой цепи:

I₁R₁-I₅R₅+Uj=E₁

3.32*3 – (-0.925)*10+(-20.8)=9.96+9.25+20.8=40.01≈40

 

Аналитический расчет токов

 

0 + 0 - I₃ + I₄ + 0 + I₆ = 0

0 + I₂+ I₃ + 0 - I₅ + 0 = -J

I₁ + 0+ 0 + 0 + I₅ - I₆ = 0

0-I₂R₂+I₃R₃+I₄R₄+0+0 = 0

-I₁R₁+I₂R₂+0+0+I₅R₅+0 =-E₁

I₁R₁+0+0-I₄R₄+0+I₆R₆=E₁

 

 

5. Программа на MCAD:

 

 

Дано:

Расчет по законам Кирфгофа:

Баланс мощности:

 

Сравнение расчетных данных с экспериментальными показаниями приборов на рис.1 дает их близкое совпадение.

 

Вывод: Проверили законы Кирхгофа и Ома. Расчеты довольно точно совпадают с экспериментальными данными. Погрешность обусловлена не идеальностью измерительных приборов.