báo cáo thực hành lý thuyết mạch điện i ee2021

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BÁO CÁO THỰC HÀNHLÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN I – EE2021</b>

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

<b>Hà Nội – 6/2023</b>

<b> ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ</b>

<b>---</b><b></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>---BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT MẠCH I SỐ 1TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP ĐIỀU HỊA TRONG MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH</b>

<b>BẰNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MATLABBài 1:</b>

<b>-Phương pháp dòng vòng</b>

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 ↲

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>Chạy đoạn code trên matlab thì ta thu được kết quả:</b>

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

<b>-Phương pháp thế nút</b>

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

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 ↲

<b>Chạy đoạn code trên matlab ta thu được kết quả:</b>

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

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

<b>Bài 2: </b>

<b>Sử dụng phương pháp dòng vòng:</b>

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) ↲

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

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) ↲

<b>Chạy đoạn code trên matlab ta thu được kết quả:</b>

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM LÝ THUYẾT MẠCH I SỐ 2CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ BẢN - PHẦN TỬ CƠ BẢN R, L, C TRONG MẠCH</b>

<b>ĐIỆN CĨ NGUỒN HÌNH SINI. Mục đích thí nghiệm</b>

1.Sinh viên có hiểu biết tổng quan về phịng thí nghiệm lý thuyết mạch khi lần đầu tiên đến phịng thí nghiệm.

- Khả năng phịng thí nghiệm - Nội quy phịng thí nghiệm

- Ngun tắc sử dụng thiết bị của phịng 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 dịng, áp, cơng suất, hệ số cosφ khi ta đặt vào nguồn điện áp hình sin có tần số f = 50Hz.

<b>II. Nội dung thí nghiệm1, Mạch thuần điện trở</b>

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 VI<small>R</small> = 0.261 A P<small>R</small> = 3.243 WCosφ = 1

Tính giá trị của điện trở R R=^U<small>R</small>

<small>=</small>^12.433<small>0.261</small>^{≈ 47.64 (Ω)}

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyết: 𝑃<small>R(LT)</small> = U<small>R</small>I<small>R</small>cosφ = 3.245 ≈ 𝑃<small>R(TN)</small>

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>2, Mạch thuần điện cảm:</b>

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

U<small>L</small> = 12.628 VI<small>L</small> = 0.316 A Q<small>L</small> = 0.79VarCosφ = 0.191

Tính giá trị của điện cảm L: <small>ZL=L</small>

<small>sin φ=</small>^12.628

<small>0.316</small>

√

<small>1−0.191 39.222≈(Ω)</small>

<small>L=</small>^Z<small>L</small>

<small>2 πf</small>⁼<small>39.22</small>

<small>2 π ×50</small>^{≈ 0.125}

( )

H

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyết: Q<small>L(LT) </small>= U sinφ = 0,76 (Var) ≈ Q<small>L</small>I<small>LL(TN)</small>

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

<b>3, Mạch thuần điện dung</b>

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

U<small>C</small> = 12.658 VI<small>C</small> = 0.08 AQ<small>C</small> = 0.02 VarCo𝑠𝜑= 0.021

Tính giá trị của điện dung C: <small>Z</small>_C<small>=C</small>

<small>sin φ=</small>^12.658

<small>0.08</small>

√

<small>1−0.021 158.22</small>

<small>≈(Ω)</small>

<small>C=</small> ¹

<small>2 πf Z</small>⁼<small>1</small>

<small>2 π ×50 ×157.945</small>^{≈2.0 × 10}

<small>−5</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyết:

<small>0.204</small>^{≈ 47. 09 (Ω)}

Điện cảm L <small>ZL= </small>^U<small>L</small>

<small>I</small> ⁼<small>6.276</small>

<small>0 .204</small>^{≈ 30.76 (Ω)}

<small>L=</small>^Z<small>L</small>

<small>2 πf</small>⁼<small>30.762 π ×50</small>^{≈ 0.098}

Nghiệm lại các quan hệ đã học trong lý thuyếtP_(𝐿𝑇)= 𝑈𝐼cos𝜑 ≈ <small>2.21 (W) </small>≈ P_(𝑇𝑁)S<small>(𝐿𝑇) </small>= ≈ 𝑈𝐼 <small>2.546 (VA) </small>≈ S_(𝑇𝑁)U<small>R(𝐿𝑇) </small>= 𝑈cosφ ≈ <small>10.871 (V) </small>≈ U_R(𝑇𝑁)U<small>L(𝐿𝑇) </small>= 𝑈sinφ ≈ <small>6.131 (V) </small>≈ U<small>L(𝑇N)</small>

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

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 U<small>R </small>= 3.566 V U<small>C </small>= 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=^U<small>R</small>

<small>I</small> ⁼<small>3.566</small>

<small>0.076</small>^{≈ 46.92 ( Ω)}

<small>Z</small>_C<small>=</small>^U<small>C</small>

<small>=</small>^12.05_0.076<small> ≈ 158.55 (Ω) </small>

<small>C= </small>¹<small>2πf Z</small>_C⁼

U<small>R</small> = 4.169 V U<small>L</small>= 2.584 VU<small>C</small>= 14.12 VP=0.436 WS=1.108 VA

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Cos𝜑=0.391

Tính giá trị của điện trở R R=^U<small>R</small>

<small>I</small> ⁼<small>4.1 69</small>

<small>0.088</small>^{≈ 47. 375 (Ω)}

Điện cảm L <small>Z</small>_L<small>= </small>^U<small>L</small>

<small>I</small> ⁼<small>2.584</small>

<small>0.088</small>^{≈29.36 (Ω )}

<small>L=</small>^Z<small>L</small>

<small>2 πf</small>⁼<small>29.362 π ×50</small>^{≈ 0.093}

Điện dung C <small>Z</small>_C<small>=</small>^U<small>C</small>

<small>I</small> ⁼<small>14.12</small>

Kết quả thí nghiệm gần đúng với lý thuyết

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

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

<b>CÓ HỖ CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN CĨ KÍCH THÍCH HÌNH SINI, Mục đích thí nghiệm</b>

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.

<b>II, Nội dung thí nghiệm</b>

<b>1 Nghiệm chứng lại định luật Kirchhoff 1:</b>

R<small>1 </small>= 48,6 <small></small>

R<small>2</small> = 48,1 <small></small>

R<small>3</small> = 123,3 <small></small>

U = 23,95 V;I<small>1</small> = 0,194 A;I<small>2</small> = 0,128 A;I = 0,135 A;

Cos<small>1</small> = 1; Cos<small>2</small> = 0,411; Cos<small>3</small> = 0,960;

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

I<small>1</small> = 0,194 A

I<small>2</small> = 0,053 + j0,117 A I<small>3</small> = 0,1296 – j0.1145 A

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

<b>2, Nghiệm chứng hiện tượng hỗ cảm:</b>

U<small>22’ </small>= 21,4 V

U<small>11’ </small>= 10,247 VU<small>22’</small> = 12,375V

U<small>11’</small> = 10,781 VU<small>2’2</small> = 11,642 V

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>3, Truyền công suất bằng hỗ cảm:</b>

U<small>11’ </small>= 24,36 VU<small>22’ </small>= 16,41 V

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

</div>