Лабораторная работа "Исследование цепи постоянного тока с последовательным соединением сопротивлений" по дисциплине "Электротехника и электроника"

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ СОПРОТИВЛЕНИЙ

(2 часа)

Цель работы

Измеряя токи и напряжения, убедиться, что ток одинаков в любой точке последовательной цепи и что сумма напряжений на резисторах равна напряжению, приложенному ко всей цепи. Сравнить результаты измерения с расчётом.

Общие сведения

Если резисторы или любые другие нагрузки соединены последовательно (рис. 1), по ним проходит один и тот же ток. Величина тока определяется приложенным напряжением U и эквивалентным сопротивлением R_экв:

I = U / R_экв,  где R_экв = R = R₁ + R₂ + R₃.

 

Рис. 1

На каждый отдельный резистор при этом приходится некоторая часть приложенного напряжения. Сумма напряжений на каждом резисторе в соответствии со вторым законом Кирхгофа равна полному приложенному напряжению:

IR₁ + IR₂ + IR₃ = U.

Перечень оборудования

Обозначение	Наименование	Тип
	Блок генераторов напряжений с наборным полем	213.5
	Коннектор
	Набор миниблоков	600.17
Р1	Блок мультиметров	508.2.1

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно монтажной схеме (рис. 2). Последовательно с резисторами 47, 100 и 220 Ом включите специальные миниблоки для подключения амперметра.

Рис. 2

С помощью двухжильного кабеля со штекером поочередно подключайте к этим миниблокам мультиметр в режиме измерения тока и измеряйте ток вдоль всей последовательной цепи. Убедитесь, что ток имеет одно и то же значение и запишите его в табл. 1.

Затем измерьте напряжения на каждом резисторе, а также полное напряжение на входе цепи.

Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи, ток и падение напряжения на каждом резисторе. Результаты занесите в также табл. 1 и сравните с измеренными значениями.

Проверьте выполнение второго закона Кирхгофа по экспериментальным и по расчётным значениям напряжений: U = U1 + U2 + U3.

Таблица 1

	Ток (I), мА	Падения напряжения  на резисторах, В			Напряжение на входе цепи, В
		47 Ом  (U1)	100 Ом (U2)	220 Ом (U3)	Rэкв= … Ом (U)
Измеренные значения
Рассчитанны е значения

Контрольные вопросы

1.     По    какой          формуле      рассчитывается    общее         сопротивление последовательно соединенных сопротивлений?

2.     Сформулируйте второй закон Кирхгофа.