7. Нельзя оставлять без присмотра цепь, включенную под напряжение.

8. Не следует загромождать свое рабочее место на стенде вещами, не относящимися к данной работе.

9. Запрещается во время работы загромождать подходы к стендам стульями, скамейками и т.п. Доступ к стендам, включенным под напряжение, должен быть свободен.

 

 

 

Работа № 1. СМЕШАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Цель работы.

Получение навыков сборки электрических цепей, измерений токов и напряжений на отдельных участках электрической цепи; убедиться в соблюдении законов Кирхгофа в разветвленной линейной электрической цепи. Исследовать особенности смешанного соединения элементов в электрических цепях постоянного тока.

2. Предварительное домашнее задание

2.1. Изучить тему «Линейные электрические цепи постоянного тока», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все контрольные вопросы к ней.

Изучить теоретический материал /Л1, с. 17-21; 25-34; конспект лекционного курса/.

 

2.2. Начертить принципиальные схемы исследуемых цепей исследуемых цепей с включенными измерительными приборами.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

3.2. Собрать цепь со смешанным соединением резисторов (рис. 1), выбрав элементы цепи и величину напряжения питания в соответствии с заданным вариантом (табл. 1). Представить схему для проверки преподавателю .

 

            Таблица 1
Вариант 1 2 3 4 5 6
Е2,В 12 10 8 12 10 8
Rl* R2 R3 R2 R3 R2 R3
R2* R4-1 R4-1 R4-1 R4-2 R4-2 R4-3
R3* R7 R7 R7 R9 R9 R9

Рис. 1

3.3. После проверки схемы преподавателем включить источник питания Е2, установить заданное значение величины напряжения питания и измерить

напряжения на входе цепи U и на всех участках цепи (U1 и U23), а также все токи (I1,I2 и I3). Результаты занести в табл. 2.

3.4. С помощью соответствующего тумблера установить новое значение резистора R2* и снова измерить напряжения и токи в цепи.

3.5. Плавно изменяя величину входного напряжения установить с помощью потенциометра значения напряжений равные Е2, (2/3).Е2, (1/3).E2 , измерить значения напряжения и токов нa всех участках цепи при этих значениях входного напряжения. Результаты измерений занести в табл. 3

Выключить электропитание.

3.6. По результатам измерений вычислить мощность каждого участка цепи PI, P2, Р3 и всей цепи P, определить эквивалентное сопротивление цепи RЭ, Результаты вычислений занести в табл. 2. Проверить выполнение баланса мощностей.

 

 

Формулы для расчёта

 

P1=U1 .I1; P2=U23 .I2; P3=U23 .I3; P=P1+P2+P3; Pист=U .I1;

RЭ=U/ I1; R1=U1/ I1; R2=U23/ I2; R3=U23/ I3;

Баланс мощностей: Pист =Σ Pпр= P1+P2+P3.

Здесь Pист – мощность ,отдаваемая источником;

Σ Pпр – суммарная мощность приёмников.

 

                 

Таблица 2

Измерено

 

 

 

Вычислено

 

 

U, B U1, B U23, В I1, мА I2, мА I3, мА Р1, Вт Р2, Вт РЗ, Вт Р, Вт RЭ, Ом
                     
                     

 

 

3.7. Сделать выводы о выполнении первого и второго законов Кирхгофа.

 

3.8. По результатам измерений определить величины сопротивлений R1, R2, R3;

построить в одной координатной системе вольтамперные характеристики резисторов R1, R2, R3 и характеристику всей цепи U = f( I1).

 

         

Таблица 3

№ опыта U, B U1, B U23, B I1, мА I2, мА I3, мА
1            
2            
3            

4. Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

а) наименование работы и цель работы;

б) схемы экспериментов и таблицы полученных экспериментальных данных;

в) результаты расчетов;

г) выводы по работе.

5. Контрольные вопросы

1. Как по показаниям амперметра и вольтметра можно определить величину сопротивления участка электрической цепи постоянного тока и потребляемую им мощность?

2. Нарисуйте схемы для измерения методом амперметра и вольтметра больших и малых электрических сопротивлений.