Файл: Т.М. Черникова Линейные электрические цепи постоянного тока.pdf

тельных приборов лабораторного стенда.

2.Как включаются в электрическую цепь вольтметр и амперметр?

3.Объясните принцип действия приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем.

4.Объясните, почему сопротивление амперметра должно быть мало, а вольтметра велико?

5.Перечислите достоинства и недостатки приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем.

6.Какие погрешности бывают при измерениях электрических вели-

чин?

7.У вольтметра с пределом 150 В класс точности 0,5. Что означает эта цифра?

8.Как влияет предел измерения приборов на величину погрешно-

сти?

9.Как зависит точность измерений от внутренних сопротивлений приборов?

10.Что такое шунт и добавочное сопротивление?

Литература:

[1, §11.2 - 11.3, §12.1 - 12.3; 2, § 12.1 - 12.3, §12.10; 3, §7.1.1 - 7.1.3, §7.2.1 - 7.2.5, §7.4.1 - 7.4.4, §7.5.1 - 7.5.2, §7.6.1 - 7.6.2].

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Цель работы

Выработка умения анализировать электрическое состояние простых цепей постоянного тока.

Основные теоретические положения

Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для генерирования, передачи, преобразования и использова-

ния электрической энергии, процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе, электрическом напряжении и электродвижущей силе (ЭДС). Приемники в электрическую цепь могут быть включены последовательно, параллельно и смешанно. Отличительной особенностью последовательного соединения является то, что электрический ток во всех участках цепи один и тот же. Эквивалентное сопротивление неразветвленной цепи равно сумме сопротивлений ее участков:

Оно может быть найдено с помощью закона Ома. Закон Ома для простейшей цепи:

где r0 – внутреннее сопротивление источника. Закон Ома для участка цепи:

Отличительной особенностью параллельного соединения является то, что ко всем ветвям приложено одно и то же напряжение.

Эквивалентное сопротивление при параллельном соединении нескольких приемников определяется из равенства

Очень часто встречается параллельное соединение двух приемников. В этом случае эквивалентное сопротивление определяется по формуле

Соединение, содержащее участки последовательного и параллельного включения элементов, называется смешанным.

К отдельным участкам такой цепи применимы соотношения между напряжениями, токами и сопротивлениями, имеющие место в последовательной и параллельной цепях.

Ток в каждой из параллельных ветвей может быть найден по формуле разброса токов. Например, для схемы рис. 2.3.

Домашнее задание

Изучить закон Ома, а также распределение напряжений и токов в электрических цепях с последовательным, параллельным и смешанным соединением приемников в зависимости от величины их сопротивлений. Запишите формулы, определяющие общее сопротивление для данных схем.

Порядок выполнения работы

1. Последовательное соединение приемников. 1.1. Соберите цепь по схеме рис. 2.1.

1.2. Введите полностью реостаты R1 и R2. Установите с помощью автотрансформатора Т3 заданное напряжение. При неизменном сопротивлении R1 уменьшите сопротивление R2 так, чтобы ток изменялся в заданных пределах. Запишите показания приборов в табл.

1.3. Для каждого опыта вычислите значения мощностей Р1, Р2, Робщ и

сопротивлений R1, R2, Rэ.

1.4. Постройте на одном рисунке графики

I, U1, U2, P1, P2, Pобщ = f(R2).

1.5. Проведите анализ и сделайте выводы о работе схемы рис. 2.1.

Таблица 2.1

2. Параллельное соединение приемников. 2.1. Соберите цепь по схеме рис. 2.2.

2.2.Введите реостаты R1 и R2. Изменяя сопротивление R2 так, чтобы ток изменялся в заданных пределах, запишите показания приборов в табл. 2.2. Для каждого опыта вычислите значения мощностей Р1, Р2, Робщ

ипроводимостей g1, g2, gэ.

2.3.Постройте на одном рисунке графики

I1, I2, Iобщ, P1, P2, Pобщ=f(g2).

2.4. Проведите анализ и сделайте выводы о работе схемы рис. 2.2.

Рис. 2.2

Таблица 2.2

3. Смешанное соединение приемников. 3.1. Соберите цепь по схеме рис. 2.3.

3.2. Введите реостаты. Изменяя сопротивление R3 так, чтобы ток изменялся в заданных пределах, запишите показания приборов в табл. 2.3. Для каждого опыта вычислите значения мощностей Р1, Р2, Р3, Робщ и сопротивлений R1, R2, R3, RЭ.

3.3. Постройте графики

U1 , U2 , P1 , P2 , Р3 = f (R3 ). I1 , I2 , I3 = f (R3 ).