Расчётная схема цепи и копия схемы, смоделированной на рабочем поле программной среды MS10

Костанайский колледж автомобильного транспорта

 

Отчет по практике

По предмету электрорадиоизмерения

Студента группы 2ВМ-3

Ефимова Александра.

 

Провелила: Левченко Олеся Владимировна

 

Костанай 2013.

Отчет по лабораторной работе № 1

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с измерительными приборами, источниками питания и осциллографом программной среды Multisim.

2. Изучить методы и приобрести навыки измерения тока, напряжения, мощности, угла сдвига фаз между синусоидальным напряже­ни­­ем и током, а также сопротивлений резисторов, индуктивностей индуктивных катушек и ёмко­стей конденсаторов.

 

Перечень приборов, использованных в экспериментах:

Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах.

Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях.

Мультиметр — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Иногда выполняется мультиметр в виде токоизмерительных клещей. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Резистор, характеристикой любого резистора является сопротивление и мощность.

Источники тока, устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую.

Осциллограф — прибор, предназначенный для исследования наблюдения,записи; измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте.

Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении.

Конденсатор — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом.

Ключ (переключатель, выключатель) — электрический коммутационный аппарат, служащий для замыкания и размыкания электрической цепи.

Ваттметр — измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

 

 

Схема 1

 

Схема 2

 

Перечень приборов:

Резисторы - R1.R2.R3.R4.

Мультиметр

Ключ - SPDT

Амперметр – A1

Вольтметр - V1.V2.V3.V4.

Источник тока – E1

 

Измерено	R 13, Ом	R 24, Ом	U1, мB	U2, мB	U3, мB	U4, мB
3,75	10,417	0,04	0,08	0,12	0,16
I1 = I, мА	I2 = I, мА	I3 = I, мА	I4 = I, мА
0,001	0,001	0,001	0,001
Вычислено	R 13, Ом	R 24, Ом	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом
	2,500	4	8	12	16

Схема 3

Перечень приборов:

Идеальный источник переменного тока – е

Амперметр - А

Вольтметр - V

Ваттметр – XWM1

Осциллограф – XSC1

Резисторы – R1,R2.

Конденсатор - С

Катушка индуктивности - L

Ключ - S

Источник INUT

 

 

 

Ветвь	Установ­лено	Измерено	Вычислено
E, B	f, кГц	U, B	I, мA	P, Bт	j, град	Z, Ом	R, Ом	X, Ом	L, мГн	C, мкФ
R 1 L				0.296	2.186	67.57	67,56	0,76	62,56
R 2 C				0.296	2.186	67.57	67,56	0,76	62,56

Расчётные формулы

F=5+N C=1+int(N/10)

f=1kГц X=Zsin j

f=10kГц Z=U/I

L=5+int(N/5) R=2cos j

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы я ознакомился с программой «Multisim», с измерительными приборами, источниками питания и осциллографом. Изучил методы и приобрел навыки измерения тока, напряжения, мощности, угла сдвига фаз между синусоидальным напряже­ни­­ем и током, а также сопротивлений резисторов, индуктивностей индуктивных катушек и ёмко­стей конденсаторов.

 

 

Отчет по лабораторной работе № 2

МОСТ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Экспериментальное исследование мостовой схемы соединения элементов цепи.

Расчётная схема цепи и копия схемы, смоделированной на рабочем поле программной среды MS10.

Формулы для расчета:

D R = 0,01N^1/3 кОм;

R₄ = R ₁ - D R (n = 1);

U ≈ ED R ₄ R ₂ /[(R ₁ + R ₄ )(R ₂ + R ₃ )] ≈ ED R ₄ / 4R ₄,

S _а » D U/ D R,

S _o = D U/( D R/R ₄ ),

 

D U = U_{n+ 1}- U_n

 

Таблицы измерений:

 

Номер опыта	R 1 = R 2 = R 3, кОм	R4 = R 1 - nDR, кОм (n = 0, …,10)	U, мВ	S а 1, мВ/Ом	S о 1, мВ
		0,983	-2,045
		0,966	-2,092	-2,764	-2,764
		0,949	-2,138	-2,705	-2,705
		0,932	-2,185	-2,764	-2,611
		0,932	-2,185		-2,777
		0,915	-2,233	-2,823	-2,666
		0,898	-2,281	-2,823	-2,666
		0,881	-2,330	-2,882	-2,684
		0,864	-2,380	-2,941	-2,631
		0,847	-2,430	-2,941	-2,5
		0,83	-5,522	-181,882	-154,6

График изменения абсолютной S _а и относительной S _о чувствительности мостовой схемы:

 

 

 

Номер опыта	R 1 = R 3, кОм	R 2 = R4 = R 1 - nDR, кОм (n = 0, …, 10)	U, мВ	S а2, мВ/Ом	S о 2, мВ
		0,983	-2,097	-	-
		0,966	-2,195	-7,937	-7,810
		0,949	-2,295	-3,687	-3,569
		0,932	-2,397	-5,937	-5,652
		0,932	-2,397	-6	-5,616
		0,915	-2,499	-6,125	-5,635
		0,898	-2,604	-6,187	-5,593
		0,881	-2,710	-6,312	-5,605
		0,864	-2,817	-6,375	-5,559
		0,847	-2,927	-6,437	-5,510
		0,83	-10,602	6,562	5,512

 

 

График изменения абсолютной S _а и относительной S _о чувствительности мостовой схемы:

 

 

 

 

Вывод: В ходе работы мы провели экспериментальное исследование мостовой схемы соединения элементов цепи.

 

 

Отчет по лабораторной работе № 3

ЛИНЕЙНАЯ ЦЕПЬ с двумя источниками постоянного напряжения.

1. Цель работы: экспериментальное исследование двухконтурной схемыцепи с двумя источниками постоянного напряжения.

2. Расчётная схема цепи и копия схемы, смоделированной на рабочем поле программной среды MS10.

3. Формулы определения токов ветвей и потенциалов точек наружного контура схемы цепи.

U ₁ = E ₁ - R _{вт 1} I ₁

E ₁ = 5 + N

R _{вт 1} = 0,5 + int(N /8)

E ₂ = 3 + N

R =10 + N

R _вт2 = 2 + int(N /5)

P = RI ²

4. Таблицы с рассчитанными и измеренными электрическими величинами.

 

Измерено при сопротивлении нагрузки R [Ом], равном:	Рассчитано при R
Токи ветвей, напряжение U 1 и мощность P	∞ (ХХ)	10 R	5 R	2 R	R	3/4 R	1/2 R	1/4 R	0 (КЗ)
I 1, A	1,8						8,5	4,2
I 2, A	0,5						8,5	4,2
I 3, A	1,3						8,5	4,2
U 1, В	9,3	-243	-115,5	-39	-13,5	-7,12	-0,75	5,63
Р, Вт	30,6

 

5. Потенциальная диаграмма наружного контура схемы, графики U ₁(I ₁) и P (R).

 

6. Выводы по работе.

Мы исследовали двухконтурную среду цепи с двумя источниками постоянного напряжения, а также рассчитали их.

 

оТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4

РАЗВЕТВЛёННАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: теоретическое и экспериментальное исследование линейной разветвлённой цепи постоянного тока.

2. Электрические расчётная и смоделированная на рабочем поле програ­ммной среды MS10 схемы цепи.

 

 

 

3. Расчётные формулы для определения токов ветвей цепи методом узловых напряжений.

N _МУН = У – 1

N _МКТ = B - (У - 1)

I ₁ = (E ₁ – U ₁₂ )/ R ₁ = (E ₁ – (U ₁₀ – U ₂₀ ))/ R ₁

I ₂ = U ₃₁ / R ₂ = (U ₃₀ - U ₁₀ )/ R ₂

I ₃ = U ₂₃ / R ₃ = (U ₂₀ - U ₃₀ )/ R ₃

I ₄ = - U ₂₀ / R ₄

I ₅ = (E ₅ - U ₃₀ )/ R ₅

I ₆ = - U ₁₀ / R ₆

4. Таблица с расчётными и экспериментальными данными.

 

	Узловые напряжения	Токи ветвей схемы
U 10, В	U 20, В	U 30, В	I 1, А	I 2, А	I 3, А	I 4, А	I 5, А	I 6, А
Рассчитано	9.817	3.684	11.952	-0.551	-0.268	0,919	0.367	-1.186	0.818
Измерено	9.819	3.679	11.953	-0.551	-0.267	0.919	0.368	-1.186	0.818

 

5. Выводы по работе.

Мы ознакомились с теоретическими и экспериментальными исследованиями линейной разветвлённой цепи постоянного тока и с принципом их соединений.

 

отчет по лабораторной работе №5.

НЕРАЗВЕТВЛЁННЫЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

 

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Практическое ознакомление с установившимися режимами в последо­ва­тельных RL -, RC - и RLC -цепях синусоидального тока.

 

2. Электрические расчётные схемы и копия схемы цепи, собранной на рабочем поле программной среды MS10.

 

 

3. Расчётные формулы, векторные и временные диаграммы напряжений и токов ветвей цепи.

L = 100 – 2,5 N

C = 100 +10 N

R ₁ = R ₄ = R ₅ = R ₆ = int(120/ N )

L ₂ = L ₄ = L ₆ = 100 - 2,5 N

С ₃ = С ₅ = С ₆ = 100 + 10 N

N=7

X_{C 3} (f) = U_C/I_C

X ₆ = X _{L 6}- X _{C 6}

j ₆ = -360° D t/T

X_c= 1/(2 p f C)

X_L=1/( wL) =1/( 2 p fL)

u = U_m sin(2 pft + Y_u)

w = 2 p f

f = 1 /T

j = arccos( P / UI).

cos j = Р/UI

 

 

4. Таблицы с расчётными и экспериментальными данными.

 

Сопротивление X	при частоте f, Гц
Рассчитано	XL, Ом	6.433	4.825	3.860	3.216	2.412	1.930	1.608
Измерено	U,B	9.997	9.996	9.996	9.996	9.997	9.999	9.999
I,А	0.815	1.016	0.959	0.814	0.655	0.614	0.587
XL, Ом	10m	10m	10m	10m	10m	10m	10m
Рассчитано	XC, Ом	3.122	2.341	1.873	1.561	1.170	9.366	7.805
Измерено	U, B	9.997	9.996	9.996	9.996	9.997	9.999	9.999
I, А	0.815	1.016	0.959	0.814	0.655	0.614	0.587
XC, Ом	170u	170u	170u	170u	170u	170u	170u

 

Ветвь	Измерено	Рассчитано
U, B	I, A	j, град	Z = U/I, Ом	R = Z cos j, Ом	X = Z sin j, Ом
R 4 L 4	-0.031	-0.021	90°	1.476		-
R 5 C 5	0.031	0.065	90°	0.476		-
R 6 L 6 C 6	0.032	0.017	90°	1.882		-

 

 

Графики XL(f) иХC(f).

 

6. Выводы по работе.

 

Мы ознакомились с практическими установившимися режимами в последо­ва­тельных RL -, RC - и RLC -цепях синусоидального тока и рассчитали их в таблицах.