Лабораторная работа по Физике 2

Цель работы:

Экспериментальная проверка справедливости эквивалентных преобразований схем электрических цепей.

Закрепления практических навыков использования методов анализа электрических цепей. Экспериментальная проверка результатов расчета



Ход работы:

Соберем электрическую цепь согласно схеме:

































R1 =50 Ом, R2 =220 Ом, R3 =220 Ом, R4 =50 Ом , R5 =110 Ом, R6 =100 Ом

E1 = 11 В, E2 = 10 В

2.Составим таблицу экспериментально полученных результатов:

Таблица 1

            U,В

6

8

10

            I,мА

20,8

28

35,2

           R,кОм

0,288

0,285

0,284



R1 = кОм

R2 = кОм

R3 =кОм

Найдем среднее арифметическое Rср:

Rср =  кОм

3. Теоретически рассчитаем входное сопротивление:

Rвхр = 

R35 =  814 Ом

R34 =  370 Ом

R45 =   185 Ом                 

Rвхр = 220316.097Ом

4. Определим погрешность:

δn = 4,9%

5. Соберем электрическую цепь согласно схеме:































R1 =50 Ом, R2 =220 Ом, R3 =220 Ом, R4 =50 Ом , R5 =110 Ом, R6 =100 Ом

E1=11 В, E2=10 В

6. Измерим токи  в ветвях , результаты запишем в таблицу 2:

7. Рассчитаем токи  по методу контурных токов:



































 



8. Составим матрицы А и В:

      

Используя Mathcad, с помощью формулы I=isolve(A,B) получим



I1k=0,032 А; I2k= А; I3k= А.

9. Рассчитаем реальные токи:

I1= I1k=32 мА; I2=I2k= мА; I3= I1k+ I2k= мА; I4= I1k- I3k=мА; I5= I2k+ I3k= мА; I6= I3k=мА.

10. Посчитаем погрешность по формуле  и запишем результаты к таблицу 2:

11. Рассчитаем токи Ii по методу узловых напряжений:























3

2

1

















12. Составим матрицы А и В:

      

Используя Mathcad, с помощью формулы U=isolve(A,B) получим



;  В; В;

13. Рассчитаем реальные токи:

=0,0316 мА ; мА;  0,0366 мА 

 мА; А;  мА.







13.Составим таблицу 2

i

Iiэ ,мА

Ii ,мА (МКТ)

δIi ,% (МКТ)

Ii ,мА (МУН)

δIi ,% (МУН)

         1

32,8

32

1,235

31,6

1,863

         2

4,4



2,2

4,59

2,113

         3

40



4,441

36,6

4,439

         4 

28



0,328

27,5

0,901

         5

8,8



0,108

8,58

1,266

         6

3,6



7,491

4,3

8,861



14. Посчитаем среднеарифметическую погрешность:

1) δIi=

2) δIi=

Вывод: погрешность полученная в опыте с использованием МКТ равна 1,662%. В опыте с МУН погрешность оказалась равна 2,116%.