Дослiдження розгалуженого електричного кола постiйного струму

Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

Навчально-науковий інститут неперервної освіти

Кафедра комп’ютерних систем та мереж

Лабораторна робота №2

З дисципліни «Теорія електричних та магнітних кіл»

ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗГАЛУЖЕНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА

ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Варіант 5

Виконав студент:

Групи КС-201Бз

Гашицький Богдан Іванович

Перевірив викладач:

Сірий Дмитро Терентійович

Київ 2023

Мета: Набути необхідні навички практичного розрахунку складного електричного кола постійного струму, використовуючи методи аналізу електричних кіл, та експериментальної перевірки шляхом математичного моделювання заданого електричного кола в програмі Electronics Workbench.

Порядок виконання роботи

1. Накреслити схему розгалуженого кола (рис.1) та його електронну модель з параметрами відповідно до варіанту (табл. 2).
2. Розрахувати струми у всіх гілках електричного кола зручним методом. Результати розрахунку записати до табл. 3.
3. Здійснити математичне моделювання заданого електричного кола в

програмі Electronics Workbench, вимірюючи струми у всіх гілках. Результати вимірювань занести до табл. 3.

1. Порівняти результати розрахунку та моделювання шляхом визначення відносної похибки.
2. Здійснити математичне моделювання заданого електричного кола з

використанням принципу суперпозиції. Результати моделювання записати до табл. 3.

1. Довести еквівалентність заміни “трикутник R 2,3,5 – зірка” шляхом моделювання відповідного електричного кола. Результати моделювання записати до табл. 3.

Таблиця 2

Дані до завдання

Схема електричного кола до завдання:

Рисунок 1.

[pic 1]

1. Накреслити схему розгалуженого кола (рис.1) та його електронну модель з параметрами відповідно до варіанту:

Схема в зошиті (з указаними напрямами струмів)

[pic 2]

Електрична модель схеми електричного кола в програмі EWB (з амперметрами, котрі показують значення струмів в гілках)

[pic 3]

1. Розрахувати струми у всіх гілках електричного кола зручним методом. Результати розрахунку записати до табл. 3.

Розрахунок струмів в гілках буду проводити методом вузлових потенціалів

Тож спершу виберемо опорним вузлом вузол d, тоді потенціал цього вузла приймемо за 0, тобто d = 0В.

Визначимо провідність кожної з гілок схеми:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

Тепер для кожного струму в гілках запишимо рівняння:

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

Визначимо потенціали  та , для цього складемо рівняння за І законом Кірхгофа для цих вузлів:[pic 16][pic 17]

вузол а:  [pic 18]

вузол b:  [pic 19]

        вузол с: [pic 20]

Знайдемо потенціали вузлів підставивши в ці рівняння вирази для струмів, враховуючи, що :[pic 21]

[pic 22]

Після розв’язання цієї системи рівнянь з 3 невідомими отримуємо такі значення:

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

Тож, за виведеними раніше формулами знаходимо струми в вітках:

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

“Як видно, значення струмів в гілках визначених методом вузлових потенціалів приблизно рівні тим, що були обчислені програмою EWB”

Вносимо всі отримані результати в таблицю 3