МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Машиностроения

(наименование института полностью)

Кафедра Оборудование и технологии машиностроительного производства

(Наименование учебного структурного подразделения)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по дисциплине (учебному курсу) «Электротехника и электроника»

^{(наименование дисциплины (учебного курса)}
Вариант ____ (при наличии)

Студент	Е.С. Костецкая (И.О. Фамилия)
Группа	ТМбд-1901ас
Преподаватель	Н.В. Шаврина (И.О. Фамилия)

Тольятти 2023
Лабораторная работа 1

«Последовательное, параллельное и смешанное соединения пассивных элементов на постоянном токе»


Цель работы – исследование распределения токов, напряжений и мощностей при различных способах соединения пассивных элементов.

Задача – проверить закон Ома для последовательного, параллельного и смешанного соединений сопротивлений.

Оборудование




Рис. 1. Внешний вид лабораторного стенда

В лаборатории у стены находится стенд (рис. 1) для проведения испытания. Стенд состоит из вертикальной и горизонтальной панелей.

---

Вертикальная панель содержит элементы схем и разделена на 3 зоны – по количеству проводимых опытов (последовательное, параллельное и смешанное). Линиями синего и красного цветов изображены провода, составляющие схему.

На схемах присутствуют элементы управления (рис. 2) – регулируемые сопротивления, возле каждого из них надпись – 150 Ом. Изменение сопротивления происходит за один оборот (360°) – от 0 до 150 Ом.



Рис. 2. Одно из регулируемых сопротивлений

На горизонтальной панели находится 3 источника питания (рис. 3) (от 0 до 220 В) постоянного тока, регулировка напряжения осуществляется при помощи поворотного регулятора (ЛАТР). Чтобы включить источник питания в работу, необходимо следующее:

1. 
   Включить сеть стенда (кнопка ВКЛ слева – загорится лампочка СЕТЬ, выключение – кнопкой ВЫКЛ). Позиция 1 (рис. 3) соответствует кнопке магнитного пускателя стенда.
   
2. 
   Включить кнопку под лампочкой (два положения: вдавлена внутрь – включено, загорается лампочка; не вдавлена – выключено). Позиция 2 (рис. 3) соответствует кнопке подачи постоянного напряжения одного из источников питания.
   
3. 
   Регулятором одного из источников (позиция 3 рис. 3) выставить заданную величину напряжения.
   

Рис. 3. Источник питания

Последовательное соединение

Последовательным называется соединение, когда конец одного элемента соединяется с условным началом второго, конец второго – с началом третьего и так далее (рис. 4).



Рис. 4. Последовательное соединение резисторов


Для последовательного соединения характерным является общий ток для всех резисторов. Эквивалентное сопротивление при этом типе соединений определяется по формуле 1:


Напряжение на отдельных элементах распределяется пропорционально величинам их сопротивлений (формула 2):

---

Суммарная мощность приёмников (формула 3):




Таблица 1 - Экспериментальные и расчётные данные последовательного соединения элементов

№	Измерено				Вычислено
	U, B	U1, B	U2, B	I, A		R1, Ом	R2, Ом	RЭ, Ом	P1, Вт	P2, Вт	PЭ, Вт
1	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0
2	50	20	20	0,2		100	100	200	4	4	8
3	50	20	10	0,3		67	33	100	6	3	9

Параллельное соединение

Параллельным называется соединение, при котором выводы всех приемников присоединяются к одной паре узлов (рис. 5). Напряжение подается на выводы этих приемников.



Рис. 5. Параллельное соединение резисторов
При параллельном соединении все элементы находятся под одним и тем же напряжением – напряжением питающей сети (источника питания).
Эквивалентное сопротивление при этом типе соединений определяется по формуле 4:

---

Если применим понятие проводимости  , , то эквивалентную проводимость найдем по формуле 5:



где проводимости каждого элемента определим по формуле 6:



Токи в ветвях распределяются обратно пропорционально сопротивлениям элементов (формула 7):



Суммарную мощность всех приёмников определим аналогичным путём, как и в случае последовательного соединения элементов.

Таблица 2 - Экспериментальные и расчётные данные параллельного соединения элементов

№	Измерено				Вычислено
	U, B	I, A	I1, A	I2, A	R1, Ом	R2, Ом	RЭ, Ом	P1, Вт	P2, Вт	PЭ, Вт
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2	50	1	0,4	0,5	125	100	6	20	25	45
3	50	5	2	0,6	25	84	19	100	30	130

Смешанное соединение

Смешанным соединением называется такое соединение, при котором имеют место и последовательное, и параллельное соединения элементов.

---

Рис. 6. Смешанное соединение резисторов

Для электрической цепи на рис. 6 справедливы следующие соотношения (формула 8):



Таблица 3

Экспериментальные и расчётные данные смешанного соединения элементов

№	Измерено						Вычислено
	U, B	U1, B	U23, B	I1, A	I2, A	I3, A	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	P1, Вт	P2, Вт	P3, Вт	P, Вт
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2	80	40	10	0,4	0,1	0,3	200	100	33	32	1	3	36
3	80	40	5	0,4	0,2	0,2	200	25	25	32	1	1	34

Выводы: При последовательном соединении через резисторы ток, практически не изменяя своей величины, течёт через все элементы.

При параллельном включении резисторов ток в цепи разветвляется по отдельным ветвям, протекая через каждый элемент – по закону Ома величина тока обратно пропорциональна сопротивлению, напряжение на всех элементах одинаковое.

Смешанная схема делится на фрагменты, ток и напряжение рассчитывается для каждого отдельно в зависимости от того, как они соединены на выбранном сегменте электрической схемы.

---

Смотрите также файлы

• Ситуационные задачи для студентов лечебного факультета.doc

• Корректировка мзіріндегі негізгі командаларды біледі.doc

• утверждаю Зам директора по упр м. Н. Круткова 2021 г.docx

• Задача культуры речи контролировать эти нормы и прослеживать их реальное изменение.docx

• Открытие Всем здравствуйте дамы и господа, меня зовут Павел я представляю тюнингателье .docx