 |
Порядок выполнения. Теоретическая часть. Задание и исходные данные. Контрольные вопросы. Литература. Лабораторная работа № 5
|
|
|
|
Порядок выполнения
Теоретическая часть.
Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из источника электрической энергии с ЭДС (Е) и внутренним сопротивлением r0 и потребителя, представляющего собой смешанное соединение трех резисторов R1, R2, R3 (Рис. 1). Считая проводники идеальными можно записать равенство E = U0+UН (1), где U0-внутреннее падение напряжения на r0; UН-напряжение на зажимах источника электрической энергии. 
В свою очередь UН=UR1+UAB=I1∙ R1+UAB (2)
В соответствии с первым законом Кирхгофа
I1=I2=I3=UAB/R2+UAB/R3=UAB(1/R2+1/R3) (3)
Из (3) UAB=I1/(1/R2+1/R3)=I1∙ R2∙ R3/(R2+R3) (4)
Подставим (4) во (2) UН=I1∙ R1+I1∙ R2∙ R3/(R2+R3)=I1∙ (R1+R2∙ R3/(R2+R3)) (5)
Подставим (5) в (1) E=I1∙ r0+I1(R1+R2∙ R3/(R2+R3))=I1∙ (r0+R1+R2∙ R3/(R2+R3)) (6)
Закон Ома для полной цепи примет вид: I1=E/(r0+R1+R2∙ R3/(R2+R3)) (7)
Задание и исходные данные
 |
В работе исследуемая электрическая цепь (Рис. 2). Известны r1, r2, r3. UAB, E1- измеряют вольтметром. Опытные токи измеряют миллиамперметром mA1, mA2, mA3. Расчетные значения получают следующим образом:
Измерив напряжение на зажимах источника Е1 определяют U0=E–UH, определяют r0=U0/I1опыт определяют по mA1.
Расчетные токи определяют: Ток I1расч по формуле (7).
Определим расчетное напряжение UAB: UABрасч=E–I1расч(r0+r1)
Определяют: I2расч=UABрасч/r2=(E–I1расч(r0+r1))/r2
I3расч=UABрасч/r3=(E–I1расч(r0+r1))/r2
Сравниваем показания mA1, mA2, mA3 с расчетными.
Сравниваем показания вольтметра с расчетным UABопыт= UABрасч
Оборудование
Стенд, состав схемы: E1-источник ЭДС, mA-миллиамперметры, V-вольтметр, r1-резисторы R1=0, 51 кОм или R2=1 кОм, r2-резисторы R4=1 кОм или R5=2 кОм, r3-резистор R7=1 кОм.
Ход работы.
1. Установить на измерительных приборах переключатели рода тока «=/ » в положение «=» и максимальные пределы измерения.
|
|
|
2. Установить тумблер «=I/Выкл» в положение «=I» и измерить вольтметром E1 и записать в таблицу.
3. Тумблер «=I/Выкл» установить в положение «Выкл».
4. Собрать схему для проведения опыта №1 (Рис. 4).
5. Установить тумблер «=I/Выкл» в положение «=I».
6. Снять показания mA1, mA2, mA3, напряжение на зажимах E1 и UAB и записать в таблицу 1-го опыта.
7.
 |
Тумблер «=I/Выкл» установить в положение «Выкл».
8. Собрать схему для проведения опыта №2 (Рис. 5).
9. Установить тумблер «=I/Выкл» в положение «=I».
10. Снять показания mA1, mA2, mA3, напряжение на зажимах E1 и UAB и записать в таблицу 2-го опыта.
11. Установить тумблер «=I/Выкл» установить в положение «Выкл».
12. Собрать схему для проведения опыта №3 (Рис. 6).
13. Установить тумблер «=I/Выкл» в положение «=I».
14.
 |
Снять показания mA1, mA2, mA3, напряжение на зажимах E1 и UAB и записать в таблицу 3-го опыта.
15. Установить тумблер «=I/Выкл» установить в положение «Выкл».
16. Выключить стенд.
17. В соответствии с методическими указаниями рассчитать I1, I2, I3, U1, UAB и занести в таблицу.
| № опыта | Измеряемые величины | Расчетные величины | |||||||||||||
| E | UН | r1 | r2 | r3 | I1 | I2 | I3 | U1 | UАВ | I1 | I2 | I3 | U1 | UАВ | |
| В | В | кОм | кОм | кОм | мА | мА | мА | В | В | мА | мА | мА | В | В | |
Содержание отчета:
1. Наименование схемы.
2. Цель работы.
3. Состав схем стенда.
4. Схемы исследования.
5. Таблица
6. Расчетные формулы, расчеты.
Выводы по результатам измерений:
1) Как изменяется напряжение UAB при увеличении и уменьшении r2 при постоянных r1, r3.
Контрольные вопросы
|
|
|
1. Последовательное, параллельное соединение резисторов.
2. Закон Ома для участка и полной цепи.
3. Чем отличаются расчетные и опытные данные.
4. Влияние на токи и напряжения изменений r1, r2.
Литература
Немцев М. В., Немцова М. Л. Электротехника и электроника. – Москва. Издательский центр «Академия: 2013. – 426 с.
Лабораторная работа № 5
Тема: Измерение параметров индуктивно связанных катушек
Цель работы: Изучить методы анализа цепей с индуктивно связанными элементами.
|
|
|
