Министерство науки и высшего образования РФФедеральное государственное автономноеобразовательное учреждение высшего образования«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА, ГЕОЛОГИИ И ГЕОТЕХНОЛОГИЙИнститутЭлектрификация горно-металлургического производствакафедраОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1«ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПАССИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ»наименование темыКанд. тех. наук, доцент _____________ Р.А. Майнагашевподпись, дата инициалы, фамилияСтудент ГГ21-12 ___________ Титов И.А.номер группы подпись, дата инициалы, фамилияКрасноярск 2023Цель работы: Изучить законы Кирхгофа, закон Ома. Рассмотреть последовательное, параллельное и смешанное соединение токоприёмников, исследовать распределение токов, напряжений и мощностей в каждой цепи.Теоретические сведения:Первый закон Кирхгофа.Законы Кирхгофа применяются для определения токов в ветвях линейных и нелинейных схем при любом законе изменения во времени токов и напряжений. Первый закон Кирхгофа выражает закон сохранения количества электричества (движение зарядов в цепи происходит так, что ни в одном из узлов они не скапливаются). Применяется первый закон к узлам электрической схемы и формулируется так: Алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической схемы, равна нулю.Второй закон Кирхгофа.Алгебраическая сумма ЭДС, действующая в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения в этом контуре.Закон Ома.Закон Ома – эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника (или электрического напряжения) с силой тока, протекающего в проводнике, и сопротивлением проводника.

---

где I – ток, протекающий по цепи, измеряется в амперах; U напряжение, приложенное к цепи, измеряется в вольтах; R – сопротивление, измеряется в омах Порядок выполнения работы.Часть 1. Последовательное соединение приёмников.

1. 
   Соберите цепь по схеме.
   

Рисунок 1 – Последовательное соединение приёмников

2. 
   Установите напряжение на входе U = 10 В; сопротивления R₁ = 100 Ом, R₂ = 220 Ом, R₃ = 470 Ом. Проведите измерение тока. Заполните таблицу.
   

Таблица 1 – Установленные, измеренные и вычисленные величины

Установлено			Измерено		Вычислено
R1Ом	R2,Ом	R3 ,Ом	U,В	I, A	U1,В
100	220	470	10	0,0126	1,26

Продолжение таблицы 1

Вычислено
U2,В	U3,В	RЭ, Ом	Р, Вт	Р1,Вт	P2, Вт	Р3 , Вт	∑Р, Вт	∑U, В
2,77	5,92	790	0,126	0,016	0,035	0,074	0,125	9,95

Из формулы (1.3) находим напряжение: U=I*RU₁ = 0,0126*100 = 1,26 ВU₂ = 0,0126*220 = 2,77 ВU₃ = 0,0126*470 = 5,92 ВЭквивалентное сопротивление для последовательного соединения:R_Э = R₁+R₂+R₃ (1.4)R_Э = 100+220+470 = 790 ОмМощность:P=U*I (1.5)P = 10*0,0126 = 0,126 ВтP₁ = 1,26*0,0126 = 0,016 ВтP₂ = 2,77*0,0126 = 0,035 ВтP₃ = 5,92*0,0126 = 0,074 Вт∑Р = P

---

1+P2+P3 = 0,016+0,035+0,074 = 0,125 Вт∑U = U₁+U₂+U₃ = 1,26+2,77+5,92 = 9,95 ВЧасть 2. Параллельное соединение приёмников.

1. 
   Соберите цепь по схеме
   

Рисунок 2 – Параллельное соединение приёмников

2. 
   Установите напряжение на входе U = 10 В; сопротивление R₁ = 100 Ом, R₂ = 220 Ом, R₃ = 470 Ом. Проведите измерение общего тока. Заполните таблицу.
   

Таблица 2 – Установленные, измеренные и вычисленные величины

Установлено			Измерено
R1,Ом	R2,Ом	R3,Ом	U, В	I, А	I1,А
100	220	470	10	0,164	0,1

Продолжение таблицы 2

Вычислено
I2, А	I3, А	I1+I2+I3,А	RЭ, Ом	Р, Вт	Р1,Вт	Р2,Вт	Р3,Вт	∑Р, Вт
0,045	0,021	0,166	59,98	1,64	1	0,45	0,21	1,66

По формуле (1.3) найдем силу тока: I = U/RI₁ = 10/100=0,1 АI₂ = 10/220=0,045 АI₃ = 10/470=0,021 А∑I = I₁+I₂+I₃ = 0,1+0,045+0,021 = 0,166 АЭквивалентное сопротивление для параллельного соединения:Тогда:R_Э= 59,98 ОмИз формулы P=U*I находим мощность: P = 10*0,164 = 1,64 ВтP₁ = 10*0,1 = 1 ВтP₂ = 10*0,045 = 0,45 ВтP₃ = 10*0,021 = 0,21 Вт∑Р = P1+P2+P3 = 1+0,45+0,21 = 1,66 ВтЧасть 3. Смешанное соединение приёмников.

---

1. 
   Соберите цепь по схеме.
   

Рисунок 3 – Смешанное соединение приёмников

2. 
   Установите напряжение на входе U = 15 В; сопротивления R₁ = 220 Ом, R₂ = 100 Ом, R₃ = 330 Ом, R₄ = 680 Ом. Проведите измерение тока I₁. Заполните таблицу.
   

Таблица 3 – Установленные, измеренные и вычисленные величины

Установлено					Измерено		Вычислено
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	U, В		I1, А	I3, А	I­4, А	U1, В
220	100	330	680	15		0,028	0,0183	0,0089	6,16

Продолжение таблицы 3

Вычислено
U2, В	U3, В	U4, В	RЭ, Ом	P,Вт	P1,Вт	P2,Вт	Р3, Вт	Р4, Вт	∑Р, Вт
2,8	6,04	6,04	542,18	0,42	0,172	0,078	0,111	0,054	0,415

По формуле (1.3): U= I*R; I=U/RU₁ = 0,028*220 = 6,16 ВU₂ = 0,028*100 = 2,8 ВU₃ = U₄ = 15-6,16-2,8 = 6,04 ВI₃ = 6,04/330 = 0,0183 АI₄ = 6,04/680 = 0,0089 АЭквивалентное сопротивление для смешанного соединения:Тогда:Мощность:

---

∑Р = P1+P2+P3+P4 = 0,17248+0,0784+0,110532+0,053756 = 0,415168 ВтВывод: Таким образом, изучил законы Кирхгофа. Рассмотрел последовательное, параллельное и смешанное соединение токоприёмников, провёл исследование распределения токов, напряжений и мощностей в каждой цепи. Исходя из этого, в цепях постоянного тока с пассивными элементами сила тока распределяется равномерно по всем элементам цепи, так как они являются линейными элементами. Напряжение в цепи распределяется пропорционально сопротивлениям элементов, то есть на элементе с большим сопротивлением напряжение будет выше, чем на элементе с меньшим сопротивлением. Мощность в цепи рассчитывается как произведение напряжения на силу тока и также распределяется пропорционально сопротивлениям элементов.Мощность в цепи смешанного соединения рассчитывается как сумма мощностей каждого элемента в цепи. Для каждого элемента необходимо определить, является ли он частью параллельного или последовательного соединения. Для элементов в параллельном соединении мощность рассчитывается как произведение квадрата напряжения на обратное значение сопротивления элемента, а для элементов в последовательном соединении - как произведение квадрата силы тока на сопротивление элемента.Мощность на линии не равна суммарной мощности на каждом участке цепи из-за потерь мощности на сопротивлении проводов. Провода имеют конечное сопротивление, которое вызывает потери мощности в виде тепла. Эти потери мощности не учитываются при расчете мощности на каждом элементе цепи, поэтому мощность на линии будет немного меньше суммарной мощности на всех элементах цепи.

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа 1 Тема Особенности содержания обновленных фгос.docx

• Отчет по практической работе дисциплина Базы данных Вариант (номер в списке группы) 6 Студент Дубовик Е. Д.docx

• Пиктограммы Спецодежда Мп защита от прокола и пореза Тн.docx

• Правописание буквОиАв корнях лаглож Цели урока.docx

• Основные подходы и методы при оценке стоимости государственных и муниципальных предприятий.docx