bài thí nghiệm ltm 01 tính chế độ xác lập điều hoà trong mạch điện tuyến tính bằng máy tính dùng phần mềm matlab

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ... Mạch R-L-C nối tiếp:.

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

MÔN

(EE2021)

Họ và tên : Hoàng Trọng Thắng

Tên học phần : Lý thuyết mạch 1

Hà Nội, 5/2024

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 01

TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HOÀ TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLAB

I Nội dung thí nghiệm:

Bài 1: Phương pháp dòng vòng

-Code matlab:

B = [1 0 1 1 0 0;0 1 1 0 1 0;0 0 0 -1 1 1];

j = sqrt(-1);

pi = 3.1415;

E1 = 100; E2 = 220*exp(j*pi/3);

Enh = [E1;E2;0;0;0;0];

J6 = 10*exp(j*pi/6);

Jnh = [0;0;0;0;0;J6];

Z1 = 30+j*40;

Z2 = 20+j*10;

Z3 = 10+j*2*pi*60*0.2;

Z4 = 15+j*2*pi*60*0.3;

Z5 = 20+j*2*pi*60*0.4;

Z6 = 10+j*20;

Z35 = j*2*pi*60*0.6*sqrt(0.2*0.4);

Z53=Z35;

Znh = [Z1 0 0 0 0 0 ; 0 Z2 0 0 0 0 ; 0 0 Z3 0 Z35 0 ; 0 0 0 Z4 0

0 ; 0

0 Z53 0 Z5 0; 0 0 0 0 0 Z6];

Zv = B*Znh*B';

Ev = B*(Enh - Znh*Jnh);

Iv = Zv\Ev;

Inh = B'*Iv

Unh = Znh*(Inh + Jnh) - Enh

Sng = (Inh + Jnh)'*Enh + Jnh'*Unh

-Chạy đoạn code trên thu được kết quả:

Inh =

-2.8620 - 3.0433i

3.9151 + 2.8309i

1.0531 - 0.2124i

1.2749 - 0.0992i

-0.2218 - 0.1132i

-4.1369 - 2.9441i

Unh =

1.0e+02 *

-0.6413 - 2.0578i

-0.6001 - 0.9475i 0.3379 + 0.6309i 0.3034 + 1.4269i 0.2622 + 0.3167i 0.0412 + 1.1103i

Sng =

1.2746e+03 + 1.6798e+03i

Bài 2: Phương pháp dòng vòng

-Code matlab:

B = [1 -1 0 1 0;0 1 -1 0 1];

j = sqrt(-1);

pi = 3.1415;

E1 = 200*exp(j*0);

Enh = [E1;0;0;0;0];

Jnh = [0;0;0;0;0];

Z1 = 200; Z2 = 200; Z3 = 10;

Z4 = 100; Z5 = 100;

Znh = [Z1 0 0 0 0;0 Z2 0 0 0; 0 0 Z3 0 0; 0 0 0 Z4 0; 0 0 0 0 Z5];

Zv = B*Znh*B';

Ev = B*(Enh - Znh*Jnh);

Iv = Zv\Ev;

Inh = B'*Iv

Unh = Znh*(Inh + Jnh) – Enh

-Chạy đoạn code trên ta được kết quả:

Inh =

0.5391

-0.1913

-0.3478

0.5391

0.3478

Unh =

-92.1739

-38.2609

-3.4783

53.9130

34.7826

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 02

CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG

MẠCH ĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SIN

I Nội dung thí nghiệm:

1 Mạch thuần điện trở:

U R =12,25 V R=99,6 Ω

I R =0,123 A Theo lý thuyết thì URvà IR cùng pha nên ta có

PR=1,509 W sơ đồ:

cos φ= ¿1

Sơ đồ mạch điện:

IR IR U

U R

2 Mạch điện thuần cảm:

U L =12,290V Z L =99,8 Ω

I L =0,127 A L=0,317 H

Q L =1,546 VA Do cuộn cảm có điện trở trong rất nhỏ nên ta

cos φ= ¿-0,13 sơ đồ:

Sơ đồ mạch điện:

IL

U

3 Mạch thuần điện dung:

U C =12,291V Z C =99,9 Ω

I C =0,123 A C=3,19∗10 −5 F

Q=1,508 VA Do điện áp tụ điện chậm pha hơn một góc pi/2

cos φ=0,009 với dòng điện nên ta có sơ đồ:

I R

U

4 Mạch R-L nối tiếp:

U =12,270 V ZL=98,6 Ω

UL= ¿10,655 V Do cuộn cảm có điện trở trong rất nhỏ nên ta

S= ¿0,626

cos φ= ¿ 0,501

I

U

5 Mạch R-C nối tiếp:

F

U C =7,989V Do điện áp tụ điện chậm pha hơn một góc pi/2

P= ¿0,850 W với dòng điện nên ta có sơ đồ:

S= ¿1,126 VA

cos φ=0,756

I

R

U

6 Mạch R-L-C nối tiếp:

U R =10,53 V L=0,305 H

UC=8,353V

P=1,289 W

S =1,305 VA

cos φ=0,988

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 03

CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C – MẠCH CÓ HỖ

CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ KÍCH THÍCH HÌNH SIN

I Nội dung báo cáo:

I.1 Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1 (∑i=0)

U = ¿12,1235

I 1 =0 , 052 cos φ 1 = ¿ 1

I2=0,054 cos φ2=0,290

I 3 =0 , 054 cos φ 3 = ¿ 0,665

φ 1 =180° i 1 = ¿ 0,052

φ 2 =73 ,14 ° i 2 = ¿ 0,015+0,05i

φ3=48 , 31 ° i3=¿0,036+0,04i

i 1 +i 2 +i 3 =0

Qua kết quả thực nghiệm chứng minh được định luật Kirchhoff 1 đúng

I.2 Nghiệm chứng lại hiện tượng hỗ cảm:

U22 '= ¿ 9,114 V

U 11 ' = ¿6,295 V

U22 '= ¿5,881 V

U11 '= ¿ 5,688 V

U 22 ' = ¿ 5,863 V

So sánh độ lớn U 11 ' ;U 22 suy ra cặp cùng tên:

Ta thấy U22 '>U2,2 nên:

Lần 1: 2 cuộn cảm cùng cực tính:

- U11' =UL1+ UM 12

- U 22 ' =U L2 +U M21

Lần 2: 2 cuộn cảm ngược cực tính:

- U11' =U L1 −U M 12

- U11' =U L1 −U M 12

I.3 Truyền công suất bằng hỗ cảm:

Hệ số biến áp khi có tải R là:

|KU|=U22'

U 11'

=7,102 12,122=0,586

U11 '= ¿12,122

U 22 ' = ¿7,102