Файл: Отчет по лабораторным работам по курсу Электротехника и электроника.docx

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» (РУДН) Инженерная академия Департамент механики и мехатроники

Отчет по лабораторным работам по курсу

«Электротехника и электроника»

Выполнил:

Яхшиликов Бобуржон Нурали угли

Группа:

ССмбз-01-21

№ студ. билета:

1032214878

Проверил:

Дата:

Подпись:

МОСКВА 2022

Оглавление

Лабораторная работа №1 «Знакомство с MicroCap 9.0» ..................................... 3

1.1 Цель работы ................................................................................................... 3

1.2 Содержание лабораторной работы .............................................................. 3

Лабораторная работа №2 «Исследование простейших цепей постоянного тока в MicroCap 9.0» ........................................................................................................

7

2.1 Цель работы ................................................................................................... 7 2.2 Содержание лабораторной работы .............................................................. 7

Лабораторная работа №3 «Оформление графиков в MicroCap 9.0» ................ 10

3.1 Цель работы ................................................................................................. 10

3.2 Содержание лабораторной работы ............................................................ 10

Лабораторная работа №4 «Проверка законов Кирхгофа. Метод наложения» 12

4.1 Цель работы ................................................................................................. 12

4.2 Содержание лабораторной работы ............................................................ 12

Лабораторная работа №5 «Метод контурных токов» ....................................... 18

4.1 Цель работы ................................................................................................. 18

4.2 Содержание лабораторной работы ............................................................ 18

Лабораторная работа №1 «Знакомство с MicroCap 9.0»

1.1 Цель работы

Ознакомиться с программой MicroCap 9.0

1.2 Содержание лабораторной работы

Задание 1.

Попробуйте ввести элементы: R=1кОм, конденсатор C=1мкФ, индуктивность L=1 мГн.

Рисунок 1.1 Базовые элементы

Задание 2.

Соединения элементов в цепь производятся с помощью проводников, которые вызываются через кнопки с их пиктограммами (кнопки

на второй инструментальной панели). Составьте простейшую схему с параллельным соединением элементов (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 Схема соединения

Задание 3.

Введите электрическую цепь (схему) с источником постоянного тока

5В и тремя резисторами по 1кОм, два из которых включены параллельно (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 Добавление батарейки

Для проведения анализа нам необходимо разметить схему. Прежде всего, нужно обозначить узел с потенциалом, равным 0, т.е. обозначить точку заземления. Для этого на инструментальной панели находим пиктограмму заземления и подсоединяем этот элемент к выбранному узлу схемы. Тоже самое можно сделать через окно Component/Analog primitives/Connectors/Ground. См. рисунок 1.4:

Рисунок 1.4 Добавление батарейки

Далее выведем номера узлов. Для этого включаем кнопу

(рисунок

1.5).

Рисунок 1.5 Добавление батарейки

Выведем 4 графика: для напряжений в узлах 1 и 2 {v(1), v(2)}и токов через резисторы R1, R2 {i(1,2) или i(R1), i(2,0) или i(R2)}. Это мы укажем в разделе У Expression. По оси Х (Х Expression) выведем изменяющееся напряжение источника (DCINPUT1 или v(1)). Таблица данных представлена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 Выбор параметров DC Analysis

На экране открывается окно с графиком зависимости напряжений v(1), v(2) от v(1) (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 Графики зависимости напряжений v(1), v(2) от v(1)

На нижней линейке можно увидеть значки 1 и 2. Это наши страницы. Переходим на страницу 2 и получаем графики зависимости токов I(R1) и I(R2) от v(1) (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 Графики зависимости напряжений I(R1), I(R2) от v(1) Лабораторная работа №2 «Исследование простейших цепей постоянного тока в MicroCap 9.0»

2.1 Цель работы

Ознакомиться с принципами работы и методиками исследования электрических схем в программном комплексе MicroCap 9.0. Освоить методы

исследования электрических цепей.

2.2 Содержание лабораторной работы

Собрать схему, представленную на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Последовательное соединение

Запустите анализ параметров электрической цепи по постоянному току – вкладка Analysis – DC… Увеличивая номинал одного из резисторов со 100 Ом до 200 Ом с шагом в 20 Ом, заполните таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

R1	R2	V(V1)	V(R1)	V(R2)	I(R1)	I(R2)
100	100	10	5	5	50m	50m
120	100	10.000	5.455	4.545	45.455m	45.455m
140	100	10.000	5.833	4.167	41.667m	41.667m
160	100	10.000	6.154	3.846	38.462m	38.462m
180	100	10.000	6.429	3.571	35.714m	35.714m
200	100	10.000	6.667	3.333	33.333m	33.333m

Собрать схему, представленную на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 Параллельное соединение

Запустите анализ параметров электрической цепи по постоянному току – вкладка Analysis – DC… Увеличивая номинал одного из резисторов со 100 Ом до 200 Ом с шагом в 20 Ом, заполните таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

R1	R2	V(V1)	V(R1)	V(R2)	I(R1)	I(R2)
100	100	10.000	10.000	10.000	100.000m	100.000m
120	100	10.000	10.000	10.000	83.333m	100.000m
140	100	10.000	10.000	10.000	71.429m	100.000m
160	100	10.000	10.000	10.000	62.500m	100.000m
180	100	10.000	10.000	10.000	55.556m	100.000m
200	100	10.000	10.000	10.000	50.000m	100.000m

Лабораторная работа №3 «Оформление графиков в MicroCap 9.0»

3.1 Цель работы

Научиться оформлять графические результаты анализа цепей постоянного тока в MicroCap 9.0 для использования при подготовки лабораторных отчетов по курсу «Электроника и электротехника».

3.2 Содержание лабораторной работы

1 Собрать схему, представленную на рисунке 2.1.

Рисунок 1. Изображение схемы: R1 = 18 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 18 Ом, R4 = 3 Ом, R5 = 4 Ом, R6 = 1 Ом

Рисунок 2. Графики значений силы тока

Лабораторная работа №4 «Проверка законов Кирхгофа. Метод наложения»

4.1 Цель работы

На основании экспериментальных данных проверить выполнение законов Кирхгофа и метода наложения, используя среду аналогового и цифрового моделирования электрических и электронных цепей MicroCap 9.0

4.2 Содержание лабораторной работы

Собрать схему A, представленную на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 Схема A

Исходные данные представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Последняя цифра номера студенческого удостоверения	R1		R2	R3
1	100 Ом		220 Ом	150 Ом
Последняя цифра номера студенческого удостоверения		V1		V2
1		6 B		15 В

По результату анализа заполняем следующую таблицу 4.2.

Таблица 4.2

V(V1)	V(V2)	I(R1)	I(R2)	I(R3)	V(R1)	V(R2)	V(R3)
6.000	15.000	428.571 u	- 40.714 m	40.286 m	42.857 m	-8.957	6.043

Собрать схему Б, представленную на рисунке 4.2. (Исключив из схемы А источник V2)

Рисунок 4.2 Схема Б

По результату анализа заполняем следующую таблицу 4.3

Таблица 4.3

V(V1)	I(R1)	I(R2)	I(R3)	V(R1)	V(R2)	V(R3)
6.000	- 31.714m	12.857m	18.857m	-3.171	2.829	2.829

Собрать схему В, представленную на рисунке 4.3. (Исключив из схемы А источник V1)

Рисунок 4.3 Схема В

По результату анализа заполняем следующую таблицу 4.4

Таблица 4.4

V(V2)	I(R1)	I(R2)	I(R3)	V(R1)	V(R2)	V(R3)
15.000	32.143m	- 53.571m	21.429m	3.214	-11.786	3.214

Проверить выполнение законов Кирхгофа выполнив следующие задания:

Просуммировать значения токов полученных при исследовании схем А, Б и В. По первому закону Кирхгофа сумма сходящихся токов в точке (узле) должна дать нулевой результат. Проверить это. Формулировка первого закона Кирхгофа: «Алгебраическая сумма мгновенных значений токов,сходящихся в узле, равна нулю. Одно из направлений токов при этом