báo cáo thực hành lý thuyết mạch điện i ee2021

BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT MẠCH I SỐ 2CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN - PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG MẠCHĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SINI.. Mục đích thí nghiệm1.Sinh viên có hiểu biết tổng quan về ph

BÁO CÁO THỰC HÀNHLÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN I – EE2021

Giảng viên hướng dẫn:Sinh viên thực hiện:MSSV:

Mã lớp thí nghiệm:Lớp:

Kỳ học:

Phạm Hồng HảiNguyễn Đăng Khoa20212853

731451EE2 -10 - K662022.2

Hà Nội – 6/2023

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

-

-BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT MẠCH I SỐ 1TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HÒA TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH

BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLABBài 1:

-Phương pháp dòng vòng

B=[1 0 1 1 0 0;0 1 1 0 1 0;0 0 0 -1 1 1]; ↲W=120*pi; ↲

L3=0.2; L4=0.3; L5=0.4; ↲M35=0.6*sqrt(L3*L5); ↲

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*W*L3; Z4=15+j*W*L4; Z5=20+j*W*L5; Z6=10+j*20; ↲

Z35=M35*j*W; 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=inv(Zv)*Ev ↲Inh=B’*Iv ↲

Unh=Znh*(Inh+Jnh)-Enh ↲Sng=(Inh+Jnh)’*Enh+Jnh’*Unh ↲

Chạy đoạn code trên matlab thì ta thu được kết quả:

Inh =

-2.8620 - 3.0434i 3.9151 + 2.8310i 1.0531 - 0.2124i 1.2748 - 0.0992i -0.2218 - 0.1132i -4.1369 - 2.9442iUnh =

1.0e+02 * -0.6413 - 2.0578i -0.6001 - 0.9476i 0.3379 + 0.6309i 0.3034 + 1.4269i 0.2622 + 0.3167i 0.0412 + 1.1103iSng =

1.2746e+03 + 1.6798e+03i

-Phương pháp thế nút

A=[-1 0 0 1 0 1;0 0 1 -1 -1 0;0 -1 0 0 1 -1]; ↲W=120*pi; ↲

L3=0.2; L4=0.3; L5=0.4; ↲M35=0.6*sqrt(L3*L5); ↲

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*W*L3; Z4=15+j*W*L4; Z5=20+j*W*L5; Z6=10+j*20; ↲

Z35=M35*j*W; 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] ↲

Ynh=inv(Znh) ↲Ynut=A*Ynh*A’ ; ↲Jnut=A*(Jnh-Ynh*Enh); ↲Vnut=Ynut\Jnut; ↲Unhn=A’*Vnut ↲

Inhn=Ynh*(Unhn+Enh)-Jnh ↲Sng=(Inhn+Jnh)’*Enh+Jnh’*Unhn ↲

Chạy đoạn code trên matlab ta thu được kết quả:

Unhn = 1.0e+02 * -0.6413 - 2.0578i -0.6001 - 0.9476i 0.3379 + 0.6309i

0.3034 + 1.4269i 0.2622 + 0.3167i 0.0412 + 1.1103iInhn =

-2.8620 - 3.0434i 3.9151 + 2.8310i 1.0531 - 0.2124i 1.2748 - 0.0992i -0.2218 - 0.1132i -4.1369 - 2.9442iSng =

1.2746e+03 + 1.6798e+03i

Bài 2:

Sử dụng phương pháp dòng vòng:

B=[1 1 0 0 0;0 -1 1 1 0;0 0 0 -1 -1]; ↲W=100*pi; ↲

j=sqrt(-1);E1=220*exp(j*0);E5=200; ↲Enh=[E1;0;0;0;E5]; ↲

Jnh=[0;0;0;0;0]; ↲

R1=200; R2=200; R3=10; Zc=100/j; Zl=j*100; ↲

Znh=[R1 0 0 0 0;0 R2 0 0 0;0 0 R3 0 0; 0 0 0 Zc 0;0 0 0 0 Zl]; ↲Zv=B*Znh*B' ↲

Ev=B*(Enh-Znh*Jnh) ↲

Iv=Zv\Ev ↲Inh=B'*Iv ↲I3=Inh(3) ↲

Unh=Znh*(Inh+Jnh)-Enh ↲Ubc=Unh(4) ↲

Pe1=Enh(1)*Inh(1) ↲Pe5=Enh(5)*Inh(5) ↲

Chạy đoạn code trên matlab ta thu được kết quả:

Inh =

0.5500 + 1.0000i 0.5500 - 1.0000i 0.0000 + 2.0000i 2.2000 + 1.1000i 2.2000 - 0.9000iI3 =

0.0000 + 2.0000iUnh =

1.0e+02 * -1.1000 + 2.0000i 1.1000 - 2.0000i 0.0000 + 0.2000i

1.1000 - 2.2000i -1.1000 + 2.2000iUbc =

1.1000e+02 - 2.2000e+02iPe1 =

1.2100e+02 + 2.2000e+02iPe5 =

4.4000e+02 - 1.8000e+02i

BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT MẠCH I SỐ 2CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN - PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C 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.

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

II Nội dung thí nghiệm1, Mạch thuần điện trở

Đặt nguồn điện áp hình sin với trị hiệu dụng U = 12(V); R = 50(Ω) có trên bảng mạch.

Dùng Powermeter đo:UR = 12.433 VIR = 0.261 A PR = 3.243 WCosφ = 1

Tính giá trị của điện trở R R=UR

=12.4330.261≈ 47.64 (Ω)

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyết: 𝑃R(LT) = URIRcosφ = 3.245 ≈ 𝑃R(TN)

Kết quả thí nghiệm cho thấy công suất P được tính gần đúng với lý thuyết

2, Mạch thuần điện cảm:

Đặt nguồn điện áp hình sin với trị hiệu dụng U = 12(V) có trên bảng mạch.Dùng Powermeter đo:

UL = 12.628 VIL = 0.316 A QL = 0.79VarCosφ = 0.191

Tính giá trị của điện cảm L: ZL=L

sin φ=12.628

0.316√1−0.191 39.222≈(Ω) L=ZL

2 πf=39.22

2 π ×50≈ 0.125( )H

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyết: QL(LT) = U sinφ = 0,76 (Var) ≈ QLILL(TN)

Kết quả thí nghiệm cho thấy công suất Q được tính đúng với lý thuyết

3, Mạch thuần điện dung

Đặt nguồn điện áp hình sin với trị hiệu dụng U = 12(V) có trên bảng mạch.Dùng Powermeter đo được

UC = 12.658 VIC = 0.08 AQC = 0.02 VarCo𝑠𝜑= 0.021

Tính giá trị của điện dung C: ZC=C

sin φ=12.658

0.08 √1−0.021 158.22

≈(Ω) C= 1

2 πf Z=1

2 π ×50 ×157.945≈2.0 × 10

−5

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyết:

0.204 ≈ 47 09 (Ω)

Điện cảm L ZL= UL

I = 6.276

0 204 ≈ 30.76 (Ω)

L=ZL

2 πf=30.762 π ×50≈ 0.098

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyếtP(𝐿𝑇) = 𝑈𝐼cos𝜑 ≈ 2.21 (W) ≈ P(𝑇𝑁)S(𝐿𝑇) = ≈ 𝑈𝐼 2.546 (VA) ≈ S(𝑇𝑁)UR(𝐿𝑇) = 𝑈cosφ ≈ 10.871 (V) ≈ UR(𝑇𝑁)UL(𝐿𝑇) = 𝑈sinφ ≈ 6.131 (V) ≈ UL(𝑇N)

Kết quả thí nghiệm cho thấy kết quả thí nghiệm gần đúng với lý thuyết

Đặt nguồn điện áp hình sin với trị hiệu dụng U = 12(v); R = 50 (Ω) có trên bảng mạch.

Dùng Powermeter đo: U= 12.634 V I = 0.076 A UR = 3.566 V UC = 12.05 V

P = 0.29 W S = 0.93 VA Co𝑠𝜑 = 0.305

Tính giá trị của điện trở R và điện dung C: R=UR

I = 3.566

0.076 ≈ 46.92 ( Ω) ZC=UC

=12.050.076 ≈ 158.55 (Ω)

C= 12πf ZC=

UR = 4.169 V UL= 2.584 VUC= 14.12 VP=0.436 WS=1.108 VA

Cos𝜑=0.391

Tính giá trị của điện trở R R=UR

I = 4.1 69

0.088 ≈ 47 375 (Ω)

Điện cảm L ZL= UL

I = 2.584

0.088 ≈29.36 (Ω ) L=ZL

2 πf=29.362 π ×50≈ 0.093

Điện dung C ZC=UC

I =14.12

Kết quả thí nghiệm gần đúng với lý thuyết

BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT MẠCH I SỐ 3CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN - PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG MẠCH

CÓ HỖ CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN CÓ KÍCH THÍCH HÌNH SINI, Mục đích thí nghiệm

1, Nghiệm chứng lại định luật Kirchoff 1 ( ∑i = 0)2, Nghiệm chứng hiện tượng hỗ cảm

-Biết xác định cực cùng tên của hai cuộn dây có hỗ cảm bằng thực nghiệm.-Nghiệm chứng được hiện tương truyền công suất bằng hỗ cảm.

II, Nội dung thí nghiệm

1 Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1:

R1 = 48,6 

R2 = 48,1 

R3 = 123,3 

U = 23,95 V;I1 = 0,194 A;I2 = 0,128 A;I = 0,135 A;

Cos1 = 1; Cos2 = 0,411; Cos3 = 0,960;

= 0 : dòng cùng pha áp 1 o = 65,73 : dòng sớm pha hơn áp 2 o = -16,26 : dòng trễ pha áp3 o

I1 = 0,194 A

I2 = 0,053 + j0,117 A I3 = 0,1296 – j0.1145 A

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

2, Nghiệm chứng hiện tượng hỗ cảm:

U22’ = 21,4 V

U11’ = 10,247 VU22’ = 12,375V

U11’ = 10,781 VU2’2 = 11,642 V

3, Truyền công suất bằng hỗ cảm:

U11’ = 24,36 VU22’ = 16,41 V

Đo công suất trên R biết được công suất truyềnbằng hỗ cảm từ 11* sang 22*: = 3.966 (W)P