báo cáo thí nghiệm lý thuyết mạch điện i

BÀI THÍ NGHIỆM LTM1: 02 TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SINI.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

Bài 1: Tính toán các thông s : ố

100( )1

200 60 ( )2

R5L5R4 L4

a) Tính dòng điện các nhánh b) Tính điện áp các nhánh c) Tính t ng công su t các ngu n ổ ấ ồ

CODE:

A=[1 0 1 1 0 0;0 1 1 0 1 0;0 0 0 -1 1 1];j=sqrt(-1);E2=200*exp(j*pi/3);E1=100*exp(j*0);Enh=[E1;E2;0;0;0;0];

J6=10*exp(j*pi/6);Jnh=[0;0;0;0;0; J6];-

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];

K t qu ếả hiển th : ị

Inh =

0.5835 + 0.0919i 0.8788 - 0.7058i 1.4623 - 0.6140i -0.1076 - 0.3834i 1.5699 - 0.2306i 0.6911 + 0.4753i

Unh =

1.0e+02 *

-0.8617 + 0.2610i -0.7537 - 1.7853i 0.4442 - 0.0818i 0.4175 - 0.1792i 0.3094 + 1.8671i 0.1080 - 2.0463i

Sng =

9.5357e+02 + 2.0398e+03i

Sz =

9.5357e+02 + 2.0398e+03i

Bài 2:

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];

A=[1 -1 -1 0 0;0 0 1 -1 1];Ynut=A*Ynh*A';Jnut=A*(-Ynh*Enh);Vnut=Ynut\Jnut;Unh=A'*Vnut;Inhxc=Ynh*(Unh+Enh)Znh=[Z1 0 0;0 Z2 0;0 0 Z3];E5=200;

Enh=[0;0;E5];B=[1 -1 -1];Ynh=inv(Znh);Ynut=B*Ynh*B';Jnut=B*(-Ynh*Enh);Vnut=Ynut\Jnut;Unh=B'*Vnut;Inh1c=Ynh*(Unh+Enh)I3=Inhxc(3)+Inh1c(3)

Kết quả hiển thị: Inhxc = 0.5000 + 0.0000i 0.5000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i- 0.0000 + 1.0000i 0.0000 + 1.0000i Inh1c = 0.9091 -0.9091 1.8182 I3 = 1.8182 Pe1 =

100.0000

BÀI THÍ NGHIỆM LTM1: 02

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 nghiệm

2.Nghiệm chứng các hiện tượng cơ bản trên các phần tử R, L, C quan hệ dòng, áp trên các ph n t ầ ử đó Các mạch ghép n i, quan h dòng, áp, công su t, h s ố ệ ấ ệ ốco𝒔𝝋 khi ta đặt vào nguồn điện áp hình sin có tần số f = 50Hz

= 242 mA IR

P = 2 W R 9 Co𝑠 = 1

Nghi m l i các quan h ệ ạ ệ đã học trong lý thuy ết:𝑃𝑅(𝐿𝑇)= 𝑈𝑅𝐼𝑅𝑐𝑜𝑠𝜑 = 2.904 ≈ 𝑃𝑅(𝑇𝑁)

Kết quả thí nghi m cho ệ thấy công suất P được tính đúng ớ lý v i thuy t ế nhưng có sai số do dụng ụ hoặ do c c quá trình làm thí nghi mệ

2) Mạch thuần điện cảm:

Đặt nguồn điện áp hình sin v i tr ớ ị hiệu d ng U = 12(V); L = 50mH có trên b ng ụ ảm ch.ạ

Dùng Powermeter đo:U= 12 V

IL 86.60 = mAP L= 450 mWCosj = 0.433

Nghi m l i các quan h ệ ạ ệ đã học trong lý thuy t và có nh n xét v phàn t ế ậ ề ử điện cảm thực tế:

𝑃𝐿(𝐿𝑇)= 𝑈𝐿𝐼𝐿𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0.449 ≈ 𝑃𝐿(𝑇𝑁)𝑍𝐿=𝑈𝐿

𝐼𝐿𝑠𝑖𝑛𝜑 = 124.9 Ω 𝐿𝑇𝑁= 𝑍𝐿

2𝜋𝑓= 39.8(𝑚𝐻)

Kết quả thí nghiệm cho thấy công suất P được tính đúng với lý thuyết nhưng có sai số do dụng cụ (cos 𝜑bị lệch khá nhiều so với lý thuyết) hoặc do quá trình làm thí nghiệm

3) Mạch thuần điện dung

Đặt nguồn điện áp hình sin với trị hiệu dụng U = 12(V); 𝐶 = 20𝜇𝐹 có trên bảng mạch

Dùng Powermeter đo: UC = 12 V

IC = 78.5 mA P = 1.6 mW C

sin152.871 20.82

Dùng Powermeter đo: U = 12V I = 78.4 mA U = 3.9V R UL = 9.9V S = 1.04 VA P = 0.67 W

= 0.64 Co𝑠𝜑

Nghi m l i các quan h trong lý thuy ệ ạ ệ ết:

cos 0.60(W)0.94( )49.74126.28

40.2 102

f

5) Mạch R-C nối tiếp:

Đặt nguồn điện áp hình sin v i tr ớ ị hiệu dụng U = 12(v); R = 50(Ω), C = 20 (uF) có trên bảng m ch.ạ

Dùng Powermeter đo:

U= 12V I = 71.42mA U = 3.64V R UC = 11.4V S = 869.9 mVA P = 259.9 mW

= 0.3 Co𝑠𝜑

Dùng Powermeter đo:U= 12 V

I= 92.6 mA

UR = 4.6 V UL= 14.3 V UC= 14.4 V S = 1.110 VA P = 0.426 W Co𝑠𝜑 = 0.38

Nghi m l i các quan h ệ ạ ệ đã học:



H.1

1 Nghi m ch ng lệứại định lu t Kirhof 1 ậ

M c mắ ạch theo sơ đồ H.1:

Đặt nguồn điện áp hình sin v i hi u d ng ớ ệ ụ U=12(V); R1=50(Ω); R2=50 (Ω); R3 = 50(Ω); C1=20(uF); L1=50(mH); Giá tr c a các ph n t ị ủ ầ ử này đã tìm được ở bài thí nghi m s ệ ố 02

Dùng Powermeter đo: U=12V

I1=61mA Co𝑠𝜑1=0,998 I2=56.62mA Co𝑠𝜑2=-0,3 I3 =71,4mA Co𝑠𝜑3=0,64

Phức hóa các dòng điện: 𝐈1 =61mA

𝐈2 =16.97-54.01*j 𝐈3 =45.7+54.86*j

Nghi m lệ ại định lu t Kirhof 1: ậXét t i nút A ta có: ạ 𝐈2 + 𝐈3𝐈1

Do đó định luật kirhof 1 được nghiệm đúng.

A

-M c mắạch theo sơ đồ hình 4:

Hai cuộn dây được nối theo th t ứ ự ngược lại với hình 3 Đặt nguồn điện áp hình sin hiệu dụng U=12V, f=50Hz Dùng powermeter đo điện áp:

U11*=29.11(V) U22*=16.97(V)

-Nhận xét: Do U11*(hình a) < U11*(hình b) nên hiệu điện th ế đã được tăng cường Do đó theo hình 4 thì 2 đầu 1 và 2’ là hai đầu cùng cực tính, 1’ và 2 là hai đầu cùng c c tính ự

- Như ta đã biết thì khi 2 cuộn dây có dòng điện chạy qua và đặt gần nhau sẽ xuất hiện hiện tượng hỗ cảm:

+ trong trường h p này khi m c R khép kín m ch chợ ắ ạ ứa L2 thì điện áp hỗ cảm lên L2 gây ra bởi dòng điện I sẽ tạo thành dòng điện I’.

+ do c c tính c a 2 cuự ủ ộn dây đã biết nên có th ể xác định được chiều I’- Công su t truyấ ền b ng h c m t ằ ỗ ả ừ cuộn 11’ sang 22’.

Do có th coi cuể ộn dây không tiêu hao năng lượng, nên công suất của cuộn dây 1 buộc ph i truy n qua 1 cu n dây khác có quan h h cả ề ộ ệ ỗ ảm với nó

- H s ệ ố biến áp khi có t i R là: ả

R