Báo cáo thí nghiệm Lý thuyết mạch 1 | Đại học Bách Khoa Hà Nội

Báo cáo thí nghiệm Lý thuyết mạch 1 | Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tài liệu được biên soạn giúp các bạn tham khảo, củng cố kiến thức, ôn tập và đạt kết quả cao kết thúc học phần. Mời các bạn đọc đón xem!

38 19 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Lý thuyết mạch điện 1

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thông tin:

8 trang 6 tháng trước

Tác giả:

Profile Thùy Dương
BÀI THÍ NGHIỆM LTM : 01
TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HÒA TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN
TÍNH BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLAB
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 bằng chương trình Matlab ta 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 *
2
-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 bằng chương trình Matlab ta thu 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
3
BÀI THÍ NGHIỆM LTM : 02
CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG
MẠCH ĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SIN
1. Mạch thuần điện trở:
U
R
= 12.175
I
R
= 0.119
P
R
= 1.435
Cos = -1
R = = 102.3 ( )
Theo lý thuyết, và cùng pha
nên có sơ đồ:
2. Mạch thuần điện cảm:
U
L
= 12.168 V
I
L
= 0.357 A
Q
L
= 4.21 J
Cos = -0.22
Z
L
= = 33.2 ( )
L = 0.106 (H)
Do cuộn cảm có điện trở
trong rất nhỏ nên có giản đồ:
3. Mạch thuần điện dung:
U
C
= 12.196 V
I
C
= 0.076 A
Q
C
= 0.9259 J
Cos = 0.008
Z
C
= = 160.5 ( )
C = 1.98* (F)
Tụ điện có chậm pha hơn một
góc nên có giản đồ:
4. Mạch R – L nối tiếp:
4
U
IR
R
Z
R
U
IL
L
U
IC
C
I
R
U
U = 12.217 V
U
R
= 6.768 V
I = 0.067 A
U
L
= 9.53 V
P = 0.541 W
S = 0.826 VA
Cos = -0.644
Z
L
= = 142.2 ( )
L = 0.453 (H)
R = = 101 ( )
Trong cuộn cảm có điện trở
trong rất nhỏ nên có giản đồ:
5. Mạch R – C nối tiếp:
U = 12.173 V
U
R
= 4.939 V
I = 0.104 A
U
C
= 11.084 V
P = 0.528 W
S = 1.266 VA
Cos = 0.416
Z
C
= = 106.6 ( )
C = 3*10 (F)
-5
R = = 47.5 ( )
Trong mạch này, chậm pha hơn
một góc với
tan = nên có giản đồ:
6. Mạch R - L – C nối tiếp:
5
L
U
C
I
R
U
U
I
R
L
U
U = 12.152 V
I = 0.05 A
U
R
= 4.951 V
U
L
= 15.009
U
C
= 5.366 V
P = 0.335 W
S = 0.606 VA
Cos = -0.554
Z
C
= = 107.3 ( )
C = 2.97*10 (F)
-5
R = = 99 ( )
Z
L
= + Z = 350.3 ( )
C
L = 1.1 (H)
Hoặc Z = = 300.2 ( )
L
2 giá trị Z khác nhau nên mạch có
L
tính cảm kháng.
6
C
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
1. Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1
U = 11.784 V;
I
1
= 0.077 A;
I
2
= 0.025 A;
I
3
= 0.071 A;
Cos
1
= 1;
Cos
2
= 0.328;
Cos
3
= 0.968;
1
= 0 : dòng cùng pha áp
o
2
= 70.85 : dòng sớm pha hơn áp
o
3
= -15.85 : dòng trễ pha áp
o
= 0.077 (A); = 0.0082 – j0.024 (A); = 0.0683 – j0.0194 (A)
- + + = 0
Qua kết quả thực nghiệm chứng minh được định luật Kirchhoff 1 đúng.
2. Nghiệm chứng hiện tượng hỗ cảm:
U
22’
= 11.87 V
U
11’
= 12.375 V
U
22’
= 11.878 V
7
C
U
L
I1
I2
I3
R1
R2
R3
M
U
1
1’
2
2’
M
U
1’
1
2 2’
*
*
U
11’
= 12.015 V
U
2’2
= 11.551 V
Ta thấy U > U nên
22’ 2’2
Lần 1: 2 cuộn cảm cùng cực tính:
o U
11’ L1 M12
= U + U
o U
22’
= U + U
L2 M21
Lần 2: 2 cuộn cảm ngược cực tính
o U
11’ L1 M12
= U - U
o U
22’
= U - U
L2 M21
3. Truyền công suất bằng hỗ cảm:
U
11’
= 11.7 V
U
22’
= 7.35 V
Hệ số biến áp khi có tải R là:
|K
21
| = = = 0.628
8
M
U
1’
1
2’ 2
2
R
M
U
1
1’
2’
*
*
| 1/8
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

BÀI THÍ NGHIỆM LTM : 01
TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HÒA TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN
TÍNH BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLAB 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 bằng chương trình Matlab ta 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 * 2 -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 bằng chương trình Matlab ta thu 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 3
BÀI THÍ NGHIỆM LTM : 02
CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN – PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG
MẠCH ĐIỆN CÓ NGUỒN HÌNH SIN
1. Mạch thuần điện trở: UR = 12.175 R = = 102.3 ( ) IR IR = 0.119
Theo lý thuyết, và cùng pha U R P nên có sơ đồ: R = 1.435 Cos = -1
2. Mạch thuần điện cảm: IL U L UL = 12.168 V ZL = = 33.2 () IL = 0.357 A L = 0.106 (H) QL = 4.21 J
Do cuộn cảm có điện trở Z Cos
trong rất nhỏ nên có giản đồ:  = -0.22 R
3. Mạch thuần điện dung: IC U C UC = 12.196 V ZC = = 160.5 () IC = 0.076 A C = 1.98* (F) QC = 0.9259 J
Tụ điện có chậm pha hơn một Cos góc nên có giản đồ:  = 0.008
4. Mạch R – L nối tiếp: I 4 R U L U = 12.217 V ZL = = 142.2 () UR = 6.768 V L = 0.453 (H) I = 0.067 A R = = 101 ( ) U UL = 9.53 V
Trong cuộn cảm có điện trở P = 0.541 W
trong rất nhỏ nên có giản đồ: S = 0.826 VA Cos = -0.644
5. Mạch R – C nối tiếp: I R U C U = 12.173 V ZC = = 106.6 () U -5 R = 4.939 V C = 3*10 (F) I = 0.104 A R = = 47.5 ( ) UC = 11.084 V
Trong mạch này, chậm pha hơn P = 0.528 W một góc  với S = 1.266 VA
tan = nên có giản đồ: U Cos = 0.416
6. Mạch R - L – C nối tiếp: I R 5 U L C U = 12.152 V ZC = = 107.3 () I = 0.05 A C = 2.97*10-5 (F) UR = 4.951 V R = = 99 ( ) UL = 15.009 ZL = + ZC = 350.3 () UC = 5.366 V  L = 1.1 (H) P = 0.335 W Hoặc ZL = = 300.2 () S = 0.606 VA
2 giá trị ZL khác nhau nên mạch có Cos tính cảm kháng.  = -0.554 6
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
1. Nghiệm chứng lại định luật Ki rchhoff 1 I1 I3 R1 R2 R3 U C L I2 U = 11.784 V; Cos o 1 = 1;
 1 = 0 : dòng cùng pha áp I o 1 = 0.077 A; Cos2 = 0.328;
2 = 70.85 : dòng sớm pha hơn áp I o 2 = 0.025 A; Cos3 = 0.968;
3 = -15.85 : dòng trễ pha áp I3 = 0.071 A;
 = 0.077 (A); = 0.0082 – j0.024 (A); = 0.0683 – j0.0194 (A)  - + + = 0
Qua kết quả thực nghiệm chứng minh được định luật Kirchhoff 1 đúng.
2. Nghiệm chứng hiện tượng hỗ cả m: M 1 2 U22’ = 11.87 V U 1’ 2’ 1’ 1 2 2’ * * U11’ = 12.375 V U M U22’ = 11.878 V 7 1’ 1 2’ 2 * * U11’ = 12.015 V U U M 2’2 = 11.551 V
Ta thấy U22’ > U2’2 nên
 Lần 1: 2 cuộn cảm cùng cực tính: o U11’ = UL1 + UM12 o U22’ = UL2 + UM21
 Lần 2: 2 cuộn cảm ngược cực tính o U11’ = UL1 - UM12 o U22’ = UL2 - UM21 3. T
ruyền công suất bằng hỗ cảm: M 2 1 U R 1’ 2’ U11’ = 11.7 V U22’ = 7.35 V
 Hệ số biến áp khi có tải R là: |K21| = = = 0.628 8