 |
Обработка результатов измерений
|
|
|
|
1. Вычислить сопротивления каждого из резисторов, используя закон Ома и результаты измерений. Вычислить эквивалентное сопротивление параллельного соединения резисторов R2 и R3, используя известное соотношение. Результат вычисления сравнить со значением, полученным по закону Ома.
2. Проверить результаты измерения токов, используя первое правило Кирхгофа для узла " b " (см. рис. 2).
3. Вычислить отношение токов I2 и I3, результат вычисления сравнить с отношением сопротивлений резисторов R2 и R3; сделать вывод по данному сравнению.
4. Проверить выполнение баланса мощности в цепи при смешанном соединении резисторов.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи и правила Кирхгофа.
2. Объясните порядок построения потенциальной диаграммы.
3. Предложите способ косвенного определения тока короткого замыкания источника.
4. Объясните, как распределяется напряжение источника между резисторами в последовательной цепи.
5. Объясните, как распределяется ток между резисторами в параллельной цепи.
6. Сформулируйте правило для определения направления тока в ветви с помощью мультиметра.
7. Сформулируйте способ косвенного измерения тока по результатам измерения напряжения на резисторе известного сопротивления.
Лабораторная работа N 2 «Изучение цепи постоянного тока
с двумя источниками ЭДС»
Цель работы:
· приобретение навыков применения обобщенного закона Ома, методов наложения и узловых потенциалов для анализа цепи;
· приобретение навыков построения потенциальных диаграмм и их использования для анализа цепи.
Схема цепи изображена на рис. 3. Цепь состоит из трёх ветвей, соединяющих два узла (b и d), и содержит два источника ЭДС и три резистора. В качестве источников Е1 и Е2 следует использовать соответственно нерегулируемый (15 В) и регулируемый (0…15 В) источники из лабораторного блока генераторов. Направления токов ветвей не указаны специально, так как Вам предстоит их определить в ходе работы самостоятельно. Номинальные сопротивления резисторов R1, R2 и R3 и ЭДС источника Е2 выбираются в соответствии с таблицей 3.
|
|
|
Рис.3. Схема цепи c двумя источниками ЭДС:
направления обозначенных токов (I1, I2, I3) на схеме не обозначены;
определите их самостоятельно с помощью мультиметра и укажите на схеме.
Таблица 3
| Подгруппа / бригада | E2 | R1 | R2 | R3 | Подгруппа / бригада | E2 | R1 | R2 | R3 |
| Ед.измерения | В | Ом | Ед.измерения | В | Ом | ||||
| 1 / 1 | 2 / 1 | ||||||||
| 1 / 2 | 2 / 2 | ||||||||
| 1 / 3 | 2 / 3 | ||||||||
| 1 / 4 | 2 / 4 |
Рекомендуемые формы таблиц для работы № 2 даны ниже (таблицы 4 и 5).
Таблица 4
| UE1 | UE2 | R1 | R2 | R3 | I1 | I2 | I3 | U1 | U2 | U3 | ja | jb | jc |
| В | Ом | мА | В | ||||||||||
Таблица 5
| Токи ветвей | Измеренные значения токов | Расчётные значения токов | |||||
| Включен толькоE1 | Включен толькоE2 | Включены оба источника | Метод наложения | Метод двух узлов | |||
| I1, мА | |||||||
| I2, мА | |||||||
| I3, мА | |||||||
Программа
1. Установить заданное значение ЭДС на зажимах отключенного от цепи источника Е2 (см. табл. 3), вращая ручку регулятора и контролируя ЭДС с помощью мультиметра. Измерьте значение ЭДС отключенного от цепи источника Е1. Результаты занесите в протокол.
2. Соберите цепь, изображённую на рис. 3. При отсутствии резисторов с требуемым номинальным сопротивлением используйте их последовательно соединение. Сопротивления резисторов измерьте перед их установкой в наборную панель, результаты занесите в протокол.
|
|
|
3. Подключите источники напряжения к цепи и измерьте напряжения UE1 и UE2 на зажимах источников, результаты занесите в протокол.
4. Измерьте напряжения на всех резисторах. Для этого поочерёдно подключайте мультиметр к выводам каждого из резисторов. По знакам измеренных напряжений (+ или ─) определите фактические направления токов ветвей I 1, I2 , I 3 и обязательно укажите их на схеме.
5. Измерьте токи во всех ветвях цепи, поочерёдно включая мультиметр в разрыв каждой ветви.
6. Измерьте потенциалы точек a, b и с, положив потенциал точки d равным нулю. Для этого черный провод мультиметра (гнездо " COM ") подключите к узлу d, а красный (гнездо " U, Ω") поочерёдно подключайте к точкам a, b и с.
7. Поочерёдно (по одному) отключая источники Е 1 и Е 2, измерьте токи всех ветвей. Для отключения источников необходимо перевести тумблер соответствующего источника в положение «Отключен». Обратите внимание на возможное изменение направлений токов в той или иной ветви при отключении одного из источников.
|
|
|
