Порядок выполнения работы (к части 1)

1. Получите у преподавателя потребитель тока (электрическую лампочку, низкоомный резистор) для выполнения практического задания. Определите номинальные параметры этой нагрузки (R_ном, U_ном, I_ном, W_ном).

2. Рассчитайте реостат для регулирования тока и на­пряжения на нагрузке. Конкретные данные об источнике тока и преде­лах регулирования тока задает преподаватель.

3

Рис. 4.

. Нарисуйте схему (рис. 4). На схеме укажите исходное напряжение источника тока, номинальные параметры нагрузки и реостата, пределы измерения амперметра и вольт­метра. Покажите ваши расчеты преподавателю.

4. Выберите реостат и необходимые электроизмерительные приборы (ам­пер­метр и вольтметр) для контроля тока и напряжения на нагрузке.

5. Соберите цепь для проверки правильности выбора реостата в соответствии со схемой рис. 4. Уста­но­вите движок реостата в крайнее положение, при котором ток через реостат и нагрузку будет минимальным. После проверки схемы преподавателем или лаборантом подклю­чите схему к источнику тока и произведите необхо­димые измерения.

6. В отчете приведите схему, расчет реостата и резуль­таты проверки расчета. Дайте полное описание выбранных амперметра и вольтметра в соответствии с таблицей 1 п. 8 Введения.

7. Оцените погрешность измерения.

Для получения зачета необходимо

1. Продемонстрировать умение рас­считывать реостат для регу­лировки тока и напряжения; навыки выбора электро­измери­тель­ных приборов и определения цены деления измерительной шкалы; умение сборки электро­измерительных схем.

2. Представить отчет по установ­лен­ной форме.

3. Уметь отвечать на вопросы типа:

3.1. Рассчитайте сопротивление и номинальную мощность лампочки с параметрами "110 В; 0.4 А".

3.2. Рассчитаете номинальный ток и напряжение на резисторе, отно­ситель­но которого известно номинальное сопротив­ление 30 кОм и номи­наль­ная мощность 1 Вт. Подберите амперметр для измерения номинального тока этого резистора. Дайте полное описание амперметра (в соответствии с таблицей 1 п. 8 Введения). Какие требования предъявляются к амперметрам?

3.3. Определите ток и сопротивление электрического утюга, рассчитанного на напряжение 220 В, мощ­ностью 1 кВт. Как изменится мощ­ность утюга, если сопротивление его спирали уменьшить на 20%?

3.4. Сколько лампочек с параметрами "3.5 В, 0.7 Вт" можно последовательно подключить к источнику с напряжением 77 В, чтобы обеспечить нормальную яркость?

3.5. Каковы будут напряжение и ток через лампу с номи­нальными зна­че­ниями напряжения 24 В и мощности 12 Вт при полностью введенном реос­та­те с сопротив­лением 500 Ом, если напря­жение источника тока 120 В? Подберите амперметр и вольт­метр из имеющихся в лаборатории с помощью которых можно было бы измерить ток и напряжение. Определите цену деления шкалы приборов.

3.6. Объясните устройство, назначение и действие реостата. Что оз­начает а) "рассчитать реостат"? б)"выбрать реостат"? Почему реостаты не применяются для регулирования тока и напря­жения на высокоомных потребителях?

3

Рис.5.

.7. Лампу с номинальным напря­же­нием 110 В и мощностью 40 Вт требуется включить в сеть с напря­жением 220 В. Рассчитайте сопротивление реостата. Какой ток будет протекать в цепи? Укажите, какой реостат, амперметр и вольтметр, из имеющихся в лаборатории, следует подобрать для сборки этой электрической цепи. Нарисуйте схему. Определите цену деления выбранных амперметра и вольтметра.

3.8. В схеме (рис. 5) R = 100 Ом, сопротивление лам­пы R_л = 100 Ом. Во сколь­ко раз изменится ток через лам­пу, если сопротивление R: а) уменьшить в 2 раза? б) увеличить в 4 раза? Как изменятся при этом показания вольт­метра?

3.9. Какое напряжение показывает вольтметр (рис. 5), если U_ист = 220 В, R_л = 50 Ом, R = 500 Ом? Какое напряжение пока­жет вольтметр, если лампа перегорит? Какие требования предъявляются к вольтметрам?

3.10. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при 20°С равно 20 Ом. Сопротивление той же нити в рабочем состоянии – 188 Ом. Какова температура нити накала лампы?