Порядок выполнения лабораторных работ описан в пособии (4) перечня учебно-методического обеспечения.
Лабораторная работа №1. Исследование характеристик источника электрической энергии постоянного тока.
Лабораторная работа №2. Исследование явлений резонанса в линейных электрических цепях.
Лабораторная работа №3. Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях с источниками постоянного тока.
Лабораторная работа №4. Исследование трехфазных цепей.
Расписание консультаций
Консультации: понедельник четная неделя с 12:00-13:00
Электронная почта: sergeeva.maria@mail.ru
Свой вопрос можно задать по электронной почте. В графе тема обязательно указать № своей группы (например, B5208).
Приложение 1 – Пример оформления домашнего задания
СПбГУ ИТМО
Кафедра ЭТ и ПЭМС
Домашнее задание
Расчет цепей постоянного тока
Группа ХХХХ.
Вариант Х.
Работу выполнил: студ. Иванов И.И.
Дата сдачи:
Количество баллов:
СПб – 2020
Дано: Е = 100 В; R 1 = 5 Ом; R 2 = 15 Ом; R 3 = 40 Ом; R 4 = 35 Ом; R 5 = 85 Ом.
Найти: все неизвестные токи, используя законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых напряжений; составить баланс мощностей.
.
Решение:
Расчет по законам Кирхгофа
1) определяем топологию цепи
общее количество ветвей р * = 3
количество ветвей с источниками тока р ит = 0
количество узлов q = 2
количество ветвей с неизвестными токами р = (р *– р ит) = 3 – 0 = 3
количество независимых контуров n = p – (q – 1) = 3 – (2 – 1) = 2
2) составляем (q – 1) узловых уравнений по первому закону Кирхгофа
узел 2: – I 1 + I 2 + I 3 = 0
составляем n контурных уравнений по второму закону Кирхгофа
контур I: (R 1 + R 2)· I 1 + R 3· I 2 = Е
контур II: R 3· I 2 – (R 4 + R 5)· I 3 = 0
объединяем узловые и контурные уравнения в систему
представляем полученную систему уравнений в матричной форме A·X=F
, подставив численные значения, получаем
6) решение системы уравнений ищем в виде X = A- 1× F
А.
Расчет методом контурных токов
1) определяем собственные и общие сопротивления
R 11 = R 1 + R 2 + R 3 = 5 + 15 + 40 = 60 Ом
R 22 = R 3 + R 4 + R 5 = 40 + 35 + 85 = 160 Ом
R 12 = R 12 = – R 3 = – 40 Ом
2) определяем контурные ЭДС
Е 11 = Е = 100 В; Е 22 = 0 В
3) составляем систему уравнений
и представляем ее в матричной форме 
, подставив численные значения, получаем 
.
4) ищем решение системы уравнений
А.
5) определяем неизвестные токи через контурные
I 1 = I 11 = 2 А I 2 = I 11 – I 22 = 2 – 0.5 = 1.5 А I 3 = I 22 = 0.5 А
Расчет методом узловых напряжений
1) определяем собственные и общие проводимости
g 11= 
См
2) определяем токи, обусловленные источниками энергии в ветвях узлов цепи J 11 = E /(R 1 + R 2) = 100/(5+15) = 5 А
3) составляем систему уравнений
g 11· U 10 = J 11, подставив численные значения получаем
U 10/12 = 5.
4) ищем решение системы уравнений U 10 = 60 В
5) определяем искомые токи через узловые напряжения
I 1 = (E – U 10)/(R 1+ R 2) = (100 – 60)/(5+20) = 2 А
I 2 = U 10/ R 3 = 60/40 = 1.5 А
I 3 = U 10/(R 4+ R 5) = 60)/(35+85) = 0.5 А
Баланс мощностей
Осуществим проверку, составив баланс мощностей.
Мощность источников Р и = РЕ = Е · I 1 = 100·2 = 200 Вт.
Мощность потребителей Р п = РR 1 + РR 2 + РR 3 + РR 4 + РR 5 = R 1· I 12 + R 2· I 12 + R 3· I 22 + R 4· I 32 +
+ R 5· I 32 = 5·22 +15·22 +40·1.52 +35·0.52 +85·0.52 = 200 Вт.
Мощность источников равна мощности потребителей Р и = Р п = 200 Вт, следовательно, баланс мощностей сошелся.
Ответ: I 1 = 2 А, I 2 = 1.5 А, I 3 = 0.5 А.
Приложение 2 – Номера вариантов
Группа R3280
| ФИО студента | № варианта |
| Ан Екатерина Дмитриевна | |
| Бобрицкий Артемий Евгеньевич | |
| Граб Анастасия Сергеевна | |
| Долгошеев Евгений Владимирович | |
| Замулдинова Камила Шамильевна | |
| Здендяк Андрей Михайлович | |
| Копылова Анастасия Германовна | |
| Ленец Александр Владимирович | |
| Никитин Тимофей Константинович | |
| Орлова Мария Викторовна | |
| Родина Екатерина Витальевна | |
| Фадеев Виктор Павлович | |
| Черницын Максим Андреевич | |
| Шиманова Анастасия Александровна | |
| R3281 | |
| Галка Егор Романович | |
| Головнёв Дмитрий Сергеевич | |
| Григорчук Алина Дмитриевна | |
| Епифанцев Михаил Валерьевич | |
| Капустина Алена Дмитриевна | |
| Коряков Дмитрий Альбертович | |
| Кузнецов Алексей Васильевич | |
| Леснов Андрей Юрьевич | |
| Оноре Ангелина Станиславовна | |
| Пахарев Николай Михайлович | |
| Фролова Дарья Михайловна | |
| Шадрина Илиана Геннадьевна |
Приложение 3 – Листы измерений к лабораторным работам
Лист измерений к лабораторной работе 1
«Исследование характеристик источника электрической энергии постоянного тока »
| Выполнил | студ. | гр. | Провел | Дата |
| k | Измерения | |
| R н, Ом | U н, В | |
| µ | U 0=_______ | |
| Ri э=_______ | U 0/2=_______ | |
Лист измерений к лабораторной работе 3
«Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях »
| Выполнил | студ. | гр. | Провел | Дата |
1. Исследование переходного процесса в RC -цепи.
| R | C | i (0+) | i (∞) | uc (∞) | τ |
| Ом | мкФ | мА | В | мкс | |
2. Исследование переходного процесса в RL -цепи.
| R | L | i (0+) | i (∞) | uL (0+) | τ |
| Ом | мГн | мА | В | мкс | |
| Осциллограммы п.1.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Осциллограммы п.1.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Лист измерений к лабораторной работе 2
«Исследование явлений резонанса в линейных электрических цепях »
| Выполнил | студ. | гр. | Провел | Дата |
Параметры цепи и питающего напряжения
| U | ψ u | R | L к | R к | С |
| В | градус | Ом | мГн | Ом | мкФ |
Последовательная RLC -цепь
| f, Гц | j, градус | I, A | UR, B | U к, В | Uc, B |
| f рез= | |||||
Лист измерений к лабораторной работе 4 «Исследование трехфазных цепей»
| Выполнил | студ. | гр. | Провел | Дата |
Опыт 1 – Равномерная нагрузка без нулевого провода
Опыт 2 – Равномерная нагрузка с нулевым проводом
Опыт 3 – Неравномерная нагрузка без нулевого провода
Опыт 4 – Неравномерная нагрузка с нулевым проводом
Опыт 5 – Обрыв линейного провода без нулевого провода
Опыт 6 – Обрыв линейного провода с нулевым проводом
| № п/п | Ua | Ub | Uc | Ia | Ib | Ic | Pa | Pb | Pc | U 00 | I 0 | U л | za | zb | zc | φ | |
| В | А | Вт | В | А | В | Ом | град | ||||||||||
| Изм | |||||||||||||||||
| Выч | |||||||||||||||||
| Изм | |||||||||||||||||
| Выч | |||||||||||||||||
| Изм | |||||||||||||||||
| Выч | |||||||||||||||||
| Изм | |||||||||||||||||
| Выч | |||||||||||||||||
| Изм | |||||||||||||||||
| Выч | |||||||||||||||||
| Изм | |||||||||||||||||
| Выч |
Приложение 4.1 – Пример оформления лабораторной работы 1
СПбГУ ИТМО
Кафедра ЭТ и ПЭМС
О Т Ч Е Т
по лабораторной работе