báo cáo thí nghiệm ee2021 lý thuyết mạch 1 học kỳ 2023

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM EE2021-LÝ THUYẾT MẠCH 1... BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 02CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG MẠCHĐIỆN CÓ NGUỒN H

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

EE2021-LÝ THUYẾT MẠCH 1

HỌC KỲ 20231

Họ và tên: Nguyễn Công Tâm

MSSV: 20222666

Lớp: Kĩ thuật điều khiển – tự động hóa 13

Mã lớp: 736260

Hà Nội, 1/2024

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 01

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

I.

Mục đích thí nghiệm

Bài thí nghiệm này giúp cho sinh viên biết sử dụng chương trình MATLAB

để tính chế độ xác lập điều hòa trong mạch điện tuyến tính bằng

1)Phương pháp dòng vòng

2)Phương pháp thế nút

II.Nội dung thí nghiệm

Bài 1: Chương Trình Mathlab.

clc;

format shortG

%thong so dau vao

j = sqrt(-1);

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 ; nhanh1

0 Z2 0 0 0 0 ; nhanh2

0 0 Z3 0 Z35 0 ; nhanh3

0 0 0 Z4 0 0 ; nh4

0 0 Z53 0 Z5 0; nh5

0 0 0 0 0 Z6]; %nh6

disp( 'phuong phap the nut' )

A=[-1 0 0 1 0 1; nut b: I1 vao I4,I6 ra

0 0 1 -1 -1 0; nut c: I4,I5 vao.I3 ra

0 -1 0 0 1 -1]; %nut d: I2,I6 vao.I5 ra

Ynh=inv(Znh);

Ynut=A*Ynh*A';

Jnut=A*(Jnh-Ynh*Enh);

Vnut=Ynut\Jnut;

Unhn=A'*Vnut

Inhn=Ynh*(Unhn+Enh)-Jnh

S= (Inhn + Jnh)'*Enh + Jnh'*Unhn

Kết quả hiện ra ở command window

phuong phap the nut

Unhn =

-64.126 - 205.78i

-60.008 - 94.755i

33.786 + 63.088i

30.34 + 142.69i

26.222 + 31.667i

4.1176 + 111.03i

Inhn =

-2.862 - 3.0434i

3.9151 + 2.831i

1.0531 - 0.21238i

1.2748 - 0.099182i

-0.22177 - 0.1132i

-4.1369 - 2.9442i

S =

1274.6 + 1679.8i

Bài 2:

Chương Trình Mathlab.

% Chuong trinh giai mach bai 2

clc; clear;

disp( 'Ghi chu ve don vi: I (A), goc(rad)' );

% Thong so mach dien

j=sqrt(-1);

R1=200; R2=200; R3=10; Zl=100*j; Zc=-100*j; E5=200;

E1=220; %phuc hoa e1

% Xet chi co E5 tac dung

Z12=(R1*R2)/(R1+R2);

I3=-E5/(R3+Z12)

Pe5=-I3*E5

% Xet chi co E1 tac dung

Z3= (Zc*Zl)/(Zc+Zl);

Z32=Z3+R3;

I32=0;

I12=E1/(R1+R2);

Uac=I12*R2;

Ubc=Uac

Pe1=I12*E1

Cách 2:

% Chuong trinh giai mach bai 2

clc; clear;

disp('Ghi chu ve don vi: I (A), goc(rad)');

% Thong so mach dien

j=sqrt(-1);

Z1=200;

Z2=200;

Z3=10;

Z4=-100*j;

Z5=100*j;

E5=200;

E1=220*exp(j*0);

% Xet chi co E5 tac dung

Z12=(Z1*Z2)/(Z1+Z2);

I3e5=-E5/(Z3+Z12);

% Xet chi co E1 tac dung

Z=[-1 1 1 0 0;0 0 -1 1 1;Z1 Z2 0 0 0;0 -Z2 Z3 Z4 0;0 0 0 -Z4 Z5]; E=[0 0 E1 0 0]';

I=inv(Z)*E;

I3=I(3)+I3e5

Uac=I(2)*Z2;

Ubc=Uac

Pe1=I(1)*E1

Pe5=-I3e5*E5

Kết quả hiện ra ở command window

I3 =

-1.8182

Pe5 =

363.64

Ubc =

110

Pe1 =

121

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.Mục đích thí nghiệm:

1 Sinh viên có hiểu biết tổng quan về phòng thí nghiệm lý thuyết mạch khi lần

đầu tiên đến phòng thí nghiệm

- Khả năng phòng thí nghiệm

- Nội quy phòng thí nghiệm

- Nguyên tắc sử dụng thiết bị của phòng thí nghệm

2 Nghiệm chứng các hiện tượng cơ bản trên các phần tử R, L, C quan hệ dòng, áp

trên các phần tử đó Các mạch ghép nối tiếp, quan hệ dòng, áp, công suất, hệ số cosφ khi ta đặt vào nguồn điện áp hình sin có tần số f=50 Hz.

II.

Nội dung thí nghiệm:

1.Mạch thuần điện trở:

IR=0,242 A Theo lý thuyết thì URvà IR cùng pha nên ta có

cos φ= ¿1

Sơ đồ mạch điện:

I R I R U

U R

2.Mạch điện thuần cảm:

PL=0,735VA

Cosφ= 0,189

Do điện áp cuộn cảm sớm pha π2 so với dòng diện ta có sơ đồ:

Sơ đồ mạch điện:

ZL Z

IL

U

r

3.Mạch thuần điện dung:

Pc =0,014 VA Do điện áp tụ điện chậm pha hơn một góc π/2 cos φ=0,014 với dòng điện nên ta có sơ đồ:

I

I C

U U

4.Mạch R-L nối tiếp:

U L = ¿12,200 V Do điện áp trên cuộn cảm sớm pha π

2so với dòng điện nên ta có sơ đồ:

P=0 ,218 W

S= ¿0,463 VA

cos φ= ¿ 0,471

I Z

5.Mạch R-C nối tiếp:

U =12,481 V Z = 206,463 C Ω

U R =5,450 V C = 1,54 *10 F-5

U C =11,149V

Do điện áp trên tụ điện trễ pha π

2so với dòng điện nên ta có sơ đồ:

P= ¿0,316 W

S=0,675 VA

cos φ=0,472

R

I

R ZC

6.Mạch R-L-C nối tiếp:

Ω

UC=5,633V

P=0,328W Theo quan hệ lý thuyết giữa R-L-C ta có sơ đồ:

S =0,782 VA

cos φ=0,418

ZL

r R R+r

ZC

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.Mục đích thí nghiệm:

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

2 Nghiệm chứng lại hiện tượng hỗ cảm:

- Biết xác định cực cùng tên của hai cuộn dây có hỗ cảm bằng thực nghiệm

- Nghiệm chứng được hiện tượng truyền công suất bằng hỗ cảm

II.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

φ2=73 ,14 ° i2= ¿ 0,015+0,05i

φ 3 =48 , 31 ° i3= ¿0,036+0,04i

i1+i2+i3=0

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

U22 '= ¿ 10,313 V

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

Ta thấy U 22 ' >U 2' 2 nên:

Lần 1: 2 cuộn cảm cùng cực tính:

- U11' =U L1 + U M 12

- U 22 ' =U L2 +U M21

Lần 2: 2 cuộn cảm ngược cực tính:

- U11' =U L1 −U M 12

- U11' =UL1−UM 12

I.3 Truyền công suất bằng hỗ cảm:

Hệ số biến áp khi có tải R là:

|KU|=U22'

U 11' =7,67312,22=0 ,628

U 11 ' = ¿6,111 V

U 22 ' = ¿5,828 V

U 11 ' = ¿ 5,991 V

U2 ' 2= ¿ 6,331 V

U 11 ' = ¿12,22

U22 '= ¿7,673

BÀI THÍ NGHIỆM LTM: 05

MẠNG HAI CỬA TUYẾN TÍNH

I.

Mục đích thí nghiệm

1 Xác định thực nghiệm các hệ số trong phương trình dạng A Nghiệm lại phương trình dạng A

2 Xác định thực nghiệm hệ số trong các phương trình dạng Z Nghiệm lai phương trình dạng Z

II Nội dung thí nghiệm

1 Xác định các hệ số A của mạng hai cửa không nguồnik

Ở chế độ không tải I = 0 cho U đo U2 1 2,I1 ta có:

U = 24 V1 A11=1,674

U = 14,34 V => 2 A21=0,013

I 0,18 A1=

Ở chế độ ngắn mạch cửa 2 U = 0 cho U đo I2 1 2,I1 ta có:

I1= 0,285 A

I2= 0,343 A

A =69,971 A =0,831

Nghiệm lại phương trình A:

U = A1 11U2 + A12I2

I = A1 21U2 + A22I2

I = 0,3428 A bằng I đo đượct t

It=0,079A

Z11 = A 11A 21= 128,77

Z12 =−det ( A)

A 21 = -36,92

Z21 =A 211 = 79,92

Z2 2=−A 22A 21 =-63,92

Nghiệm lại phương trình dạng Z:

Từ phương trình (5-4) => It= 0,075 A bằng It đo được