Брест 2006

Выполнил студент

Строительного факультета

Группы КП-17 Сивуда Г.Г.

Проверил: КандилянГ.С.

Брест 2006

Цель работы:

1. проверка законов последовательного и параллельного соединений сопротивлений;
2. измерение ЭДС и внутреннего сопротивлений источника тока;
3. проверка законов Ома для участков цепи и источником тока;
4. изучение правил Кирхгофа.
5. знакомство с методом эквивалентных преобразований электрической цепи.
6. изучение нелинейных элементов.

Приборы и принадлежности: набор резисторов, реостат, гальванический элемент, источник постоянного тока, два вольтметра, соединительные провода.

Описание экспериментальной установки:

1. На панели имеется ряд клемм, к которым подсоединены различные элементы: резисторы R1 – R8, реостаты R9 – R11, лампочки накаливания R12 – R13, гальванический элемент. С помощью соединительных проводков из этих элементов можно собирать различные электрические цепи.

2. Помимо гальванического элемента имеется стабилизированный источник постоянного тока (ИПТ), который обычно может работать в двух режимах: стабилизации напряжения и стабилизации тока. В режиме стабилизации напряжения на контактах "+" и "-" ИПТ поддерживается постоянная разность потенциалов, величина которой устанавливается с помощью ручки "U" на передней панели прибора и отображается на индикаторном табло. В режиме стабилизации тока ИПТ поддерживает постоянной силу тока во внешней цепи. Выбор режима работы осуществляется с помощью переключателя "V - A" на передней панели прибора, при чем положение "V" переключателя соответствует режиму стабилизации напряжения.

3. Для измерения разности потенциалов, силы тока и сопротивления в работе используется вольтметр универсальный цифровой В7-35. На передней панели вольтметра расположены цифровые индикаторы и два переключателя рода работы. Для проведения измерений в цепях постоянного тока переключатель, расположенный слева от индикаторного табло, должен быть установлен в положение "-". Переключатель рода работы, расположенный справа от табло, имеет три положения:

"mV - V" - измерение разности потенциалов;

"mА - mА" - измерение силы тока;

"kW - MW" - измерение сопротивления.

Вольтметр автоматически выбирает предел измерения и отображает на табло знак и абсолютное значение измеряемой величины. Контакты, через которые вольтметр подключается к внешней цепи, расположены на правой боковой панели вольтметра и обозначены "ВХОД" и "*". Положительные показания прибора означают, что ток через вольтметр направлен от контакта "ВХОД" к контакту "*".

Ход работы:

Задание №1. Проверка законов параллельного и последовательного соединения сопротивлений.

Определим с помощью вольтметра сопротивление резисторов R1 – R8:

Резистор	R, Ом
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8

Выберем из числа резисторов R1 – R8 первые два и соединим их параллельно с помощью соединительных проводов. Используя прибор В7 –35, определим величину полученного сопротивления R_пар:

R_пар = 35.8 Ом.

Сравним результат с данными теории:

R_пар=36.0 Ом

Соединим R1 и R2 последовательно:

R_посл=117 Ом

Ом.

Задание №2. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Соберем электрическую цепь, изображенную на рисунке 1, используя гальванический

Рис. 1

элемент, ЦИП В7 – 35 и резистор R1. Измерим силу тока в цепи, соответствующую сопротивлению R1. Подключим в качестве R другой резистор и опять измерим силу тока. Повторим измерения силы тока для всех результатов из набора R1 – R8. в результате получится множество значений силы тока I_i, соответствующих сопротивлениям R_i, где i – номер опыта:

Резистор	Ii, мА
R1	0.673
R2	0.577
R3	0.553
R4	0.413
R5	0.656
R6	0.462
R7	0.438
R8	0.335

В соответствии с законом Ома для замкнутой цепи сила тока I и сопротивление R должны быть связаны между собой соотношением:

, (1)

где , - сопротивление амперметра, r – внутреннее сопротивление гальванического элемента.

Вводя обозначения и x = R, перепишем (1) в виде:

,

где , - постоянные. В результате:

;

1/B;

1/A;

1/A;

Ri, Ii	yi
	1475.55
	1721.91
	1811.40
	2358.96
	1496.98
	2136.25
	2313.32
	3005.17

Т.к Þ =173 Ом.

Задание №3. Проверка закона Ома для участка цепи.

Соберем электрическую цепь, изображенную на рисунке 2, используя произвольное сопротивление из набора R1 – R8, гальванический элемент и вольтметр В7 –35. Клемма 1 на рис. 3 соответствует контакту "ВХОД" вольтметра.

С помощью ручки "U" на передней панели ИПТ установим разность потенциалов j₁ - j₂ = 0.5 В и измерим силу тока в цепи. Увеличим разность потенциалов j₁ - j₂ на 0.5 В и опять измерим силу тока в цепи. Повторим измерения не менее 8 раз при значениях разности потенциалов 1.5 В, 2.0 В и т.д.

Рис. 2

В результате получится набор пар соответствующих значений ((j₁ - j₂)_i, I_i), где i – номер опыта:

В соответствии с законом Ома должно выполняться соотношение:

. (2)

С учетом обозначений x = j₁ - j₂, y = I, соотношение (2) можно переписать в виде:

,

где ,

№ п/п	j1 - j2, В	I, мA
	0,5	0,742
	1,0	1,053
	1,5	1,446
	2,0	2,012
	2,5	2,573
	3,0	3,192
	3,5	3,717
	4,0	3,886

Тогда ; 1/Ом; .