Лабораторна робота 1 Дослідження електричного ланцюга постійного струму

Мета роботи: Ознайомитись з лабораторним стендом. Експериментальним шляхом одержати основні співвідношення між електричними величинами, що характеризують роботу ланцюга постійного струму.

Загальні положення

У даній роботі досліджується ланцюг з послідовно – паралельним з'єднанням елементів, який складається з джерела регульованої напруги (ЛАТР) та резисторів R₁, R₂, R₃ (рис. 1).

Рис.1. Ланцюг з послідовно – паралельним з'єднанням елементів

Основними законами теорії ланцюгів є закони Ома і Кірхгофа. Закон Ома для ланцюга (рис. 1) має такий вигляд:

,

де R₁₂₃ – еквівалентний опір ланцюга:

.

Перший закон Кірхгофа для вузла a має вигляд:

.

Другий закон Кірхгофа для цього ланцюга:

.

Закон збереження енергії для електричних ланцюгів описується рівнянням балансу потужностей:

де - потужність джерел;

- потужність споживачів.

Для даного ланцюга (рис. 1) рівняння балансу потужностей приймає вид:

Устаткування й прилади

Реостат типу РСП, джерело регульованої напруги (ЛАТР), щитові амперметри 3-5А, вольтметр 250В.

Порядок виконання роботи

1. Зберіть ланцюг (рис. 2) з послідовним з'єднанням резисторів.

2. Установіть напругу U, яка задана викладачем. Значення напруг U₁, U₂, U₃, вимірте вольтметром із щупами. Показання приладів занесіть до табл. 1

Рис. 2. Схема досліду

Таблиця 1

Результати вимірів

U	U1	U2	U3	I
У	У	У	У	А

Скориставшись законом Ома, обчисліть опір R₁, R₂, R_3..

3. Зберіть ланцюг (рис. 3) з послідовно - паралельним (змішаним) з'єднанням резисторів.

Рис.3. Схема досліду

4. Установіть напругу U, яку вкаже викладач. Напруги U₁ і U₂ замірте вольтметром із щупами. Показання приладів занесіть до табл.2.

Таблиця 2

Результати вимірів

U1	U2	U3	I1	I2	I3
В	В	В	А	А	А

5. Проведіть експериментальну перевірку законів Ома і Кірхгофа для даного ланцюга. Розрахуйте потужність, яку споживає ланцюг, складіть рівняння балансу потужностей.

Вимоги до оформлення звіту

Звіт по роботі має містити схеми (рис.2 і 3), таблиці результатів дослідів, розрахунки опорів, рівняння балансу потужностей, висновок.

Контрольні питання

1. Що таке послідовне, паралельне, змішане з'єднання елементів?

2. Що таке вузол, вітка, контур електричного ланцюга?

3. Як математично записуються закони Ома і Кірхгофа?

4. Що таке баланс потужностей?

Лабораторна робота 2

Вивчення РЕЗИСТОРНИХ електросхем з одним джерелом живлення

Мета роботи: Вивчити еквівалентні перетворення електричних ланцюгів, схеми з'єднання пасивних елементів зіркою та трикутником, набути навички визначення параметрів елементів еквівалентних схем.

Загальні положення

Розрахунок ланцюгів із одним джерелом живлення звичайно відбувається у такий спосіб: спочатку визначається еквівалентний опір, а потім обчислюється струм джерела й струми у вітках за допомогою закону Ома. У межах даної роботи виконуються як виміри так і розрахунок струмів.

Устаткування й прилади

Реостати типу РСП, джерело регульованої напруги (ЛАТР), щитові амперметри 3-5 А й вольтметр 250 В.

Порядок виконання роботи

Вивчить дві схеми з'єднання резисторів: схему змішаного з'єднання (рис. 1) і мостову схему (рис. 2). Джерело напруги в обох схемах – ЛАТР. Величини опорів реостатів і робоча напруга джерела задаються викладачем. Для полегшення складання разом із принциповими даються монтажні схеми з'єднання реостатів.

Рис.1. Схема змішаного з'єднання:

а – принципова схема;

б – монтажна схема.

Вихідні дані й результати експерименту занесіть до табл. 1 і 2.

Таблиця 1

Вихідні дані

U	R1	R2	R3	R4	R5	R6
В	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом	Ом