Исследование электрической цепи с последовательным
Соединением приёмников электрической энергии
Цель работы: 1. Освоить методику сборки электрической цепи по схеме.
2. Опытным путём проверить основные законы электро-
техники.
В результате выполнения лабораторной работы студент должен:
знать: -основные законы электротехники
уметь: - собирать электрические цепи по схемам;
- производить измерения тока и напряжения при помощи мульти
метра
Оборудование: лабораторный стенд.
Краткие теоретические сведения
Если резисторы или любые другие нагрузки соединены последовательно (рис. 5.1), по ним проходит один и тот же ток. Величина тока определяется приложенным напряжением U и суммарным сопротивлением ΣR:
I = U / ΣR,
где ΣR = R1 + R2 + R3.
Рис. 5.1
На каждый отдельный резистор при этом приходится некоторое частичное напряжение. Сумма частичных напряжений в соответствии со вторым законом Кирхгофа равна полному приложенному напряжению:
|
|
I∙R1 + I∙R2 + I∙R3 = U.
Порядок проведения работы
Задание
Измеряя токи и напряжения, убедитесь, что ток одинаков в любой точке последовательной цепи и что сумма частичных напряжений равна напряжению, приложенному ко всей цепи.
Порядок выполнения эксперимента
•
Соберите цепь согласно схеме (рис. 5.2), вставив перемычки между точками А-В, C-D, E-F и G-H.
Рис. 5.2
Поочередно удаляя перемычки и включая на их место амперметр (мультиметр), измерьте токи вдоль всей последовательной цепи.
• Затем измерьте частичные напряжения (падения напряжения) между точками В - С, D - Е, F - G, а также полное напряжение цепи между точками В - G. Все измеренные величины занесите в табл. 5.1.
• Рассчитайте сопротивления всех участков цепи и полное сопротивление цепи по закону Ома R = U /I и занесите результаты в табл. 5.2.
Таблица 5.1
Ток, мА | Падения напряжения, В | Полное напряжение, В | |||||
Точки цепи | Точки цепи | Точки цепи | |||||
IА-В | IC-D | IE-F | IH-G | UВ-С | UD-E | UF-G | UB-G |
Таблица 5.2
Rbc, Ом | Rde, Ом | Rfg, Ом | Rполн, 0м |
• Проверьте выражение: Rэ = Rbc + Rde + Rfg.
Контрольные вопросы
1. Какое соединение приёмников называют последовательным?
2. Как определить эквивалентное сопротивление цепи при последовательном соединении приёмников?
3. Каковы падения напряжения по отношению к сопротивлениям соответствующих резисторов?
4. Показать по результатам измерений, как выполняется второй закон Кирхгофа.
|
|
5. Показать по результатам измерений, как выполняется закон Ома.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Исследование электрической цепи с параллельным соединением