Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Показать собранную цепь преподавателю для проверки.

Инструкционная карта по выполнению лабораторной работы № 1

1. Тема: Электрические цепи постоянного тока.

2. Тема лабораторной работы Изучение особенностей изменения тока и напряжения при последовательном и параллельном соединении резисторов

3. Цель работы: Экспериментально проверить закономерности в электрических цепях с последовательным и параллельным соединением резисторов.

4. Материально-техническое оснащение: Лабораторный стол с комплектом оборудования, электроизмерительные приборы и соединительные провода.

5. Теоретическая часть: Электрические цепи и их участки могут состоять из последовательно, параллельно или смешано соединенных между собой электроприёмников (резисторов). При расчетах таких цепей руководствуются формулами, вытекающими из законов Ома и Кирхгофа.

Из формулы закона Ома для силы тока I=U/R следует, что падение напряжения на участке цепи определяется формулой U=I∙R.

Сопротивление каждого участка цепи можно вычислить из формулы R=U/I, эквивалентное (общее) сопротивление всей цепи: R э =U _об /I, где U _об - общее напряжение цепи. Проводимость и сопротивление участка цепи связаны соотношением g=1/R.

При последовательном соединении резисторов эквивалентное сопротивление всей цепи определяется из формулы Rэ=R₁+R₂+R₃+…, падение напряжения на участке определяется из формулы U=U 1 + U 2 + U 3+…

При параллельном соединении резисторов общее сопротивление участка определяется из формулы 1 / R_Э= 1 / R₁+ 1 / R₂+ 1 / R₃+…; если R₁=R₂=R₃=…..R_n, то эквивалентное сопротивление всей цепи из n резисторов определяется из формулы:

R э = R₁/n=U/I_об;
общая проводимость цепи g_э=g₁+g₂+g₃+...;
для узлов цепи выполняется уравнение 1-го закона Кирхгофа I=I1+I2+I3+….

Эквивалентное сопротивление двух параллельных резисторов можно определить из формулы R_Э=R₁∙R₂/R₁+R_2.

Если на участке цепи протекает ток, то он совершает работу, при этом мощность тока определяют из формуле P=U∙I.

При любом способе соединения резисторов для участка цепи выполняется уравнение баланса мощностей Рэ=Р₁+Р₂+Р₃+ …, где Рэ- эквивалентная (общая) мощность участка цепи,(или мощность источника цепи).

Практическая часть.

6.1. Техника безопасности при выполнении работы: Перед выполнением сборки цепей убедиться, что лабораторный стол обесточен, ЛАТР установлен в положение «0 постоянный ток». При проведении измерений, необходимую коммутацию приборов осуществлять только после отключения питания на лабораторном столе.

6.2. Описание выполнения задания:

Ознакомиться с измерительными приборами; определить предел измерения и цену деления приборов, их технические характеристики.

1.Собрать цепь параллельного соединения резисторов по схеме.

Показать собранную цепь преподавателю для проверки.

2. Убедиться, что ЛАТР установлен в положение «0 постоянный ток». Включить цепь. Установите вращением ручки ЛАТР, указанное преподавателем рабочее напряжение. Измерьте амперметром силу тока в цепи и ветвях, каждый раз подключая амперметр последовательно с соответствующей лампочкой Л1, Л2 или Л3. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.

Таблица 1.

№ п/п

Измерено

Вычислено

Rэ

gэ

Pэ

Ом

См

Вт

2а. Для вычисления величин применить формулы: R=U/I, g=1/R, P=U∙I.

2б. Проверить выполнение уравнения баланса мощностей Рэ=Р1+Р2+Р3+…

2в. Проверить выполнение первого закона Кирхгофа I=I1+I2+I3+….

3. Собрать цепь последовательного соединения резисторов по схеме. Показать собранную цепь преподавателю для проверки.

Схема с последовательным соединением ламп.

4. Убедитесь, что ЛАТР установлен в положение «0 постоянный ток». Включить цепь. Установите рабочее напряжение, указанное преподавателем. Измерить общую силу тока в цепи.

Измерьте напряжение в ветвях, каждый раз подключая вольтметр параллельно исследуемой лампочке Л1, Л2 или Л3. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 2.

Таблица 2.

№ п/п Измерено Вычислено

I U U1 U2 U3 R1 R2 R3 Rэ P1 P2 P3 Pэ

А В В В А Ом Ом Ом Ом Вт Вт Вт Вт

4а. Для вычисления величин применить формулы: R=U/I, P=U∙I, 1 /R_Э= 1 /R₁+ 1 /R₂+ 1 /R₃

4б. Проверить выполнение уравнения баланса мощностей Рэ=Р1+Р2+Р3+…

4в. Проверить уравнение падения напряжений U=U 1 + U 2 + U 3+…

6.3. Требования к оформлению отчета:

Лабораторная работа выполняется в тетради для лабораторных работ или на листах формата А4.

1). Перечертить в отчет схемы электрических цепей и таблицы. Схемы электрических цепей вычерчиваются в соответствии с ГОСТами простым карандашом.

2). Рассчитать, и записать значение всех величин, указанных в таблицах 1 и 2. Привести расшифровку буквенных обозначений в формулах.

3). Проверить выполнение основных закономерностей, проанализировать результаты вычислений и сделать выводы.

4). Ответить на контрольные вопросы.

6.4. Контрольные вопросы:

1. Дать определение электрического сопротивления. От чего зависит его величина?

2. Дать определение проводимости. Как рассчитать эквивалентную проводимость цепи при последовательном соединении резисторов?

3. Запишите формулу эквивалентного сопротивления цепи при последовательном и параллельном соединении.

4. Сформулируйте и запишите законы Ома для участка и полной цепи, содержащей ЭДС.

5. Дать определение узла электрической цепи. Сформулируйте 1-й закон Кирхгофа.

6. Дайте определение мощности. В каких единицах измеряется? Приведите уравнение баланса мощностей в электрической цепи.

7. Если резисторы 10 Ом и 50 Ом соединить последовательно, то на каком из них будет большее падение напряжения? Почему?

8. В какой из двух параллельных ветвей будет протекать больший ток? Почему?

6.5. Используемая литература:

1) «Основы электротехники и электроснабжение». Э. Свириденко, Ф. Китунович, «Техноперспектива», Минск, 2008

2). «Общая электротехника с основами электроники» В.С. Попов, С.А. Николаев, М.,1980

3). Задачник по общей электротехнике с основами электроники. Т. Березкина, Н. Гусев «Высшая школа», Москва, 1991

Отчет о выполнение задания: