Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Порядок выполнения эксперимента

Цепь со смешанным последовательно-параллельным соединением резисторов

 

Общие сведения

Смешанные соединения часто встречаются в электрических слабо- и сильноточных цепях. На рис. 4.9.1 показан пример такой цепи. Она состоит из последовательно (R1 и R2) и параллельно (R3 и R4) соединенных резисторов.

Рис. 4.9.1

 

Участки цепи с последовательным и параллельным соединением резисторов относительно друг друга соединены последовательно. Чтобы вычислить полное сопротивление цепи, поочередно подсчитывают эквивалентные сопротивления участков цепи, получая в конце искомый результат. Так, для цепи (рис. 4.9.1) это делается следующим образом:

 

R12 = R1 + R2, R34 = R3 ×R4 / (R3 + R4), SR = R12 + R34.

 

Экспериментальная часть

Задание

Измерьте токи, напряжения и сопротивления всех участков цепи при смешанном соединении. Проверьте результат вычислениями.

 

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь согласно схеме (рис. 4.9.2) и подайте на ее вход постоянное напряжение 15 В.

 

 

Рис. 4.9.2

· Измерьте токи во всех ветвях и напряжения на всех элементах. Если измерения производятся виртуальными приборами, то измерьте также сопротивления всех элементов R1…R4 и сопротивление параллельного участка R34 (только не забывайте «подключать» виртуальный омметр к соответствующим напряжениям и токам!). Если измерения проводятся мультиметрами, то сопротивление любого участка цепи определяйте как отношение напряжения к току.

· Результаты измерений занесите в табл. 4.9.1.

 

Таблица 4.9.1

Измеряемая или рассчитанная величина Измеренное значение Заданные или рассчитанные значения Погрешность, %
R1, Ом      
R2, Ом      
R3 Ом      
R4, Ом      
R34, Ом      
RЭКВ, Ом      
I4, мА      
I5, мА      
I6, мА      
U, B      
U1, B      
U2, B      
U34, B      

 

· Рассчитайте значения сопротивлений, токов и напряжений и занесите результаты расчета также в табл. 4.9.1.

· Сравните результаты расчета и измерений, вычислив расхождение результатов (погрешность) в процентах по формуле:

 


 

Делитель напряжения при работе вхолостую

Общие сведения

Простейший д елитель напряжения состоит из двух последовательно соединенных резисторов (рис. 4.10.1). Делители применяются в тех случаях, когда нужно снизить имеющееся напряжение. Напряжения и сопротивления можно рассчитать, используя соотношения

 

U / U2 = (R1 + R2) / R2 ® U2 = U × R2 / (R1+ R2).

Рис. 4.10.1 Рис. 4.10.2

 

Чтобы обеспечить регулирование вторичного напряжения, вместо двух постоянных резисторов используют потенциометр (рис. 4.10.2). Тогда, изменяя

положение движка потенциометра (угол поворота a при цилиндрической конструкции потенциометра), можно устанавливать напряжение на выходе делителя в диапазоне 0... U.

Экспериментальная часть

Задание

Соберите цепь делителя напряжения с потенциометром и постройте зависимость U2 = f(a).

 

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь потенциометра согласно схеме (рис. 4.10.3) и подайте на ее вход постоянное напряжение 10 В. Измерьте напряжения U1 и U2 при каждом из положений потенциометра, заданных в табл. 4.10.1 значениями угла a. Внесите все измеренные величины напряжения в табл. 4.10.1.

1 кОм
А – начальное положение (0)   Е – конечное положение (10)   S - движок

Рис. 4.10.3

 

Таблица 4.10.1

  Положение потенциометра (угол поворота a)
                     
U1, В                      
U2, В                      

 

· Перенесите значения напряжения U2 на график (рис. 4.10.4) для построения кривой U2 = f(a).

 

 

Рис. 4.10.4

 

Вопрос 1: Какую форму имеет кривая на рис. 5.10.4?

Ответ:..........................

Вопрос 2: Какое напряжение получается при суммировании U1 и U2?

Ответ:.........................

Вопрос 3: Какова величина сопротивления, с которого снимается напряжение U2, при положении 3 потенциометра?

Ответ:........................


 

Делитель напряжения под нагрузкой

Общие сведения

Напряжение U2, получаемое в результате деления, обычно подается на нагрузку R3 (рис. 4.11.1). Но из-за параллельного соединения между собой резисторов R2 и R3 соотношение напряжений меняется по отношению к ситуации, имевшей место при работе делителя вхолостую.

 

Рис. 4.11.1 Рис. 4.11.2

 

Напряжения и сопротивления делителя напряжения под нагрузкой можно рассчитать, используя уравнение пропорции, но сначала нужно найти эквивалентное сопротивление R23 параллельно соединенных резисторов R2 и R3:

 

R23 = R2 ×R3 / (R2 + R3); U / U3 = (R1 + R23) / R23

Если два постоянных резистора R1 и R2 заменить потенциометром (рис. 4.11.2), становится возможным изменять напряжение U3 от 0 до U в зависимости от положения движка (угла поворота) потенциометра.

Экспериментальная часть

Задание

Соберите делитель напряжения на основе потенциометра (рис. 4.11.3) и постройте характеристики U3 = f(a) при различных сопротивлениях нагрузки R3

 

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь делителя в соответствии со схемой (рис. 4.11.3) и подайте на его вход постоянное напряжение 10 В.

· Измерить напряжение U3 при каждом из положений движка потенциометра, указанных в табл. 5.11.1 соответственно углу поворота a. Измерения должны быть проведены при различных нагрузках (R3 = 330 Ом, 680 Ом и 1 кОм).

Рис. 4.11.3

 

· Внесите все измеренные величины в табл.4.11.1 и перенесите их также на график (рис. 4.11.4) для построения кривой U3= f(a).

 

Таблица 4.11.1

  Положение потенциометра (угол поворота a)
                     
U3, В; R3 = 1 кОм                      
U3, В; R3 = 680 Ом                      
U3, В; R3 = 330 Ом                      

 

 

 

Рис. 4.11.4

 

Вопрос: Какова форма кривых?

Ответ:........................

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...