Лабораторная работа по электротехнике

Лабораторная работа №2

Тема: Исследование линейных электрических цепей постоянного тока

Цель: Экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа в линейных электрических цепях постоянного тока.

Оборудование:

Миллиамперметр постоянного тока 50mA, вольтметр постоянного тока 50V, вольтметр постоянного тока 15V, резисторы, блок питания «0-30 V»

Схема исследования

Рис1

Краткие теоретические сведения

При расчете простых цепей постоянного тока, содержащих  один источник э.д.с., целесообразно преобразовать их в эквивалентную цепь методом свертывания определить ток, потребляемый схемой, по закону Ома          

где Rэкв – эквивалентное сопротивление цепи относительно входных зажимов, которое называют входным сопротивлением цепи.

Для последовательного соединения элементов цепи эквивалентное сопротивление цепи определяется как      ,

а для параллельного соединения элементов цепи эквивалентная проводимость цепи определяется как     

Напряжение на любом участке цепи определяется также по закону Ома через сопротивление этого участка R  и ток, протекающий через него I, как

Тока параллельных ветвей определяются по закону Ома через напряжение на этом участке и сопротивлении ветвей, например для второй ветви рисунок 1 как:      .

По первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов в любой момент времени для каждого узла равна нулю:       = 0.

По второму закону Кирхгофа алгебраическая сумма падений напряжений по контуру равна алгебраической сумме э.д.с. действующих в этом контуре:

где m – количество элементов в контуре; р – количество источников э.д.с. в контуре. Баланс мощностей заключается в равенстве мощностей, отдаваемых источником схеме и мощности, потребляемой всеми элементами схемы: 

где  - суммарная мощность источников питания;

- суммарная мощность приемников электрической энергии.

Порядок проведения работы

1.      Соберите схему согласно рис1.

ИП1 - миллиамперметр  постоянного тока 50mA;

ИП2 – вольтметр постоянного тока 50V;

ИП3 - вольтметр постоянного тока 15V;

R2, R3, R4, R5 – резисторы ПЭВ-7,5 – 200 Ом

2.      Установите на блоке питания переключатель в положение «-»

3.      Подключите схему к клемам питания

4.      Установите напряжение питания 30V

5.      Измерьте общий ток в цепи I

6.      Измерьте с помощью вольтметра ИП3 падение напряжения на каждом участке последовательной цепи (на каждом резисторе)

7.      Проверьте закон Ома, используя результаты измерений.

Определите сопротивление каждого участка:

R2=U2/I

R3=U3/I

R4=U4/I

R5=U5/I

8.      Проверьте закон Кирхгофа:

U=U2+U3+U4+U5

9.      Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

Таблица1

	I,mA	U2, V	U3, V	U4, V	U5, V	R2,Ом	R3,Ом	R4,Ом	R5,Ом	U, V

10.  Краткий вывод по данной работе.

11.  Составить отчет

Содержание отчета

1 Наименование работы.

2 Цель работы.

3 Схемы исследования.

4 Таблицы и построения по ним.

5 Краткий вывод по данной работе.

Контрольные вопросы

1 Какие виды соединений элементов встречаются в электрических цепях?

2 Как определить эквивалентное сопротивление для каждого вида соединений элементов?

3 Определить эквивалентное сопротивление для заданной схемы.

4 Сформулируйте законы Ома и Кирхгофа.

5 Написать выражение по второму закону Кирхгофа для заданной схемы.