Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, Kircchofs, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI


LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI

POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego

TEMAT:

Badanie praw Kirchhoffa.

PROWADZĄCY:

DATA:

WYKONALI:

OCENA:

Celem ćwiczenia było przeprowadzenie pomiarów w obwodzie jak na rysunku i sprawdzenie podstawowych praw elektrotechniki.

Przeprowadzone pomiary dały następujące wyniki dla napięć zasilających:

E1=4.96 V; E2=15.18 V;

Prądy w gałęziach [mA]

I1

I2

I3

I4

I5

I6

27

48

21

13.8

34

7.2

Spadki napięć [V]

UR1

UR2

UR3

UR4

UR5

UR6

7.796

8.997

2.053

4.022

3.311

0.712

Pomierzone wartości rezystancji [Ω]

R1

R2

R3

R4

R5

R6

295

193

98

301.7

100

99

Sprawdzamy I prawo Kirchhoffa dla poszczególnych węzłów:

A: I6+I4-I3=7.2­­­+13.8-21= 0 [mA];

B: I2-I4-I5=48-13.8-34= 0.2 [mA];

C: I1+I3-I2=27+21-48= 0 [mA];

D: I5-I1-I6=34-27-7.2= -0.2 [mA];

Sprawdzamy II prawo Kirchhoffa dla poszczególnych oczek:

I: -E2+UR2+UR3+UR4= -15.18+8.997+2.053+4.022= 0.108 [V];

II: UR5+UR6-UR4=3.311+ 0.712-4.022= 0.001 [V];

III: E1+E2-UR1-UR2-UR5=4.96+15.18-7.796-8.997-3.311= 0.036 [V];

Zasada superpozycji. Wygaszamy źródło E1=0, a następnie E2=0.

Prądy w gałęziach [mA]

I1

I2

I3

I4

I5

I6

14.5

43

28.5

14

29

14.3

E1=0

12.7

4.7

-7.5

-0.55

5.2

-6.9

E2=0

27.2

47.7

21

13.45

34.2

7.4

Suma

Metoda Thevenina.

Odłączamy gałąź AB. Zwieramy zaciski do których były podłączone źródła napięcia. Mierzymy rezystancję wewnętrzną układu. Wyniosła ona RAB=118.3 Ω. Napięcie UAB natomiast wyniosło 5.602 V. Na podstawie poniższego schematu wyznaczyliśmy prąd I4.

I4=UAB/(RAB+R4)=5.602/(118.3+301.7)=13.34 [mA];

Obliczenia teoretyczne metodą prądów oczkowych:

E11= -15 V

E22=0 V

E33=5+15=20 V

R11=R2+R3+R4=193+98+301.7= 592,7 Ω

R22=R4+R5+R6=301.7+100+99= 500,7 Ω

R33=R1+R2+R5=295+193+100= 588 Ω

R12=R21= -R4= - 301.7 Ω

R23=R32= -R5= - 100 Ω

R13=R31= -R2= - 193 Ω

Układ równań ma postać:

E11=IIR11+IIIR12+IIIIR13 15= 592,7 II -301.7 III -193 IIII

E22=IIR21+IIIR22+IIIIR23 0= -301.7 II +500,7 III -100 IIII

E33=IIR31+IIIR32+IIIIR33 20= -193II -100III +588 IIII

Na podstawie układu równań wyznaczyliśmy wartości wyznaczników oraz prądy oczkowe, które wyniosły odpowiednio:

Wg= 84753100

WII= -1730100 II= -20,41 mA

WIII= -600532 III= -7,09 mA

WIIII= 2212763 IIII= 26,1 mA

Wobec tego odpowiednie prądy gałęziowe wyniosły:

I1= IIII= 26,1 mA

I2= - II + IIII = 20,41+26,1= 46,51 mA

I3= - II = 20,41 mA

I4= - II+ III= 20,41-7,09= 13,32 mA

I5= - III+ IIII= 7,09+26,1= 33,19 mA

I6= - III= 7,09 mA

Zestawienie wyników pomiarów:

Prądy gałęziowe

I1

I2

I3

I4

I5

I6

[mA]

Mierzone bezpośrednio

27

48

21

13.8

34

7.2

Metodą superpozycji

27.2

47.7

21

13.45

34.2

7.4

Obliczone teoretycznie

26,1

46,51

20,41

13,32

33,19

7,09

Prąd I4 zmierzony przy zastosowaniu metody Thevenina wyniósł: 13.34 mA.

Wnioski:

Wykonane przez nas pomiary umożliwiły nam sprawdzenie podstawowych praw Kirchhoffa. Zarówno sumy prądów w węzłach, jak i sumy spadków napięć w oczkach dały wyniki zbliżone do zera. Prądy odbiegały od zera nie więcej niż o około 0.2 mA przy prądach wpływających rzędu kilkudziesięciu mA. Dużo dokładniej sprawdziło się II prawo Kirchhoffa. Największa odchyłka napięcia wynosi około 0.1 V, przy spadkach napięcia rzędu kilku, kilkunastu V.

Metoda Thevenina potwierdziła słuszność tego twierdzenia.

Wszystkie sposoby wyznaczania prądów gałęziowych dały zbliżone wyniki. Największe odchyłki wyniosły poniżej 3%. Obliczenia teoretyczne potwierdziły pomiary, lecz ze względu na to, że były one przeprowadzone na podstawie pomiarów napięć źródeł oraz rezystancji nie możemy ich traktować jako dokładnie wzorcowych.

Na dokładność pomiarów mają wpływ głównie przyrządy pomiarowe oraz prawidłowe wykonywanie pomiarów. Do pomiarów prądów wykorzystywaliśmy miernik magnetoelektryczny o klasie dokładności 1.5 %, natomiast jako woltomierz był wykorzystany miernik cyfrowy dobrej klasy. Pomiarów rezystancji dokonaliśmy prostym multimetrem cyfrowym.

3

1



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, Kircchof8, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, KIRCCHOF, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, Lel22 , LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, Lel22 , LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, Kirhoff3, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, LEL2 , LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, KIRHOFF, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie podstawowych praw obwodów prądu stałego, KIR BEL, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Badanie obwodów prądu stałego., ZESPÓL SZKÓŁ ELEKTRONICZNYCH
03 Badanie obwodow pradu staleg Nieznany (2)
Badanie obwodow pradu stalego i Nieznany
INSTRUKCJA Badanie obwodow pradu stalego
Sprawozdanie Badanie obwodów prądu stałego zawierającego elementy liniowe i nieliniowe (Moje)x
Badanie prądnicy prądu stałego v5, Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Badanie prądnicy prądu stałego v5, Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Sprawozdanie-Badanie obwodów prądu stałego zawierającego elementy liniowe i nieliniowe (3)

więcej podobnych podstron