2. Лабораторная работа 1 изучение способов включения приемников электрической энергии

Цель работы:

1. Убедиться в справедливости законов Кирхгофа для разветвленной элек­трической цепи и законов Ома для ее участков.

2. Исследовать экспериментально электрическую цепь при включении по­требителей последовательно, параллельно и смешано.

Оборудование и приборы: блок питания БП4822-2, плата 3, три ламповых реостата, три амперметра, три вольтметра.

Характеристики измерительных приборов стенда (табл. 1.1.).

Подготовка к работе

1. Изучить § 1.5,1.6 [1] или §1.1-1.5 [2].

1. Начертить принципиальные схемы и схемы замещения цепей для после­довательного, параллельного и смешанного соединений ламповых рео­статов.

3. Написать формулы для вычислений сопротивлений и мощности отдель­ных участков и всей электрической цепи.

4. Вычислить эквивалентное сопротивление цепи, ее ток и токи каждого сопротивления при их последовательном, параллельном, а также сме­шанном соединении, если известно, что в цепь включены три одинако-вые лампочки, номинальные величины которых даны в табл. 2.1.

5. Начертить таблицы для записи результатов измерения и вычислений.

Таблица 2.1

Номер бригады	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U, B	220	220	220	220	220	220	220	220	220	220
Рл, Вт	25	40	60	100	500	1000	40	60	100	25
Uл, В	220	220	220	220	220	220	220	220	220	220

Рабочее задание

1. Собрать цепь согласно схеме (рис. 2.1).

2. Приготовить табл. 2.2.

3. Установить на блоке питания переключатель "ЛАТР" в положение

"~ 0 - 250 В ".

4. Подключить схему к клеммам "~ 0 - 250 В " приборного штатива. Уста­новить напряжение U=220 В вращением ручки ЛАТР по часовой стрел­ке.

5. Поочередно включая по одной лампочке первого лампового реостата, измерить ток и напряжение на каждом участке и зажимах источника пи­- тания.

Таблица 2.2

Номер опыта		Измерить								Вычислить
	U, В	I, А	U1, В	U2, B	R, Ом		R1, Ом		R2, Ом		Р, Вт	Р1, Вт		Р2, Вт
1	235	0,21	110	120
2	235	0,165	150	80
3	235	0,1	195	23
4	235	0	235	0

Рис. 2.1

6. Рассчитать по показаниям приборов сопротивление всей цепи R, сопро­тивление каждого реостата R₁ и R₂ , мощности Р, Р₁ Р₂, потребляемые всей цепью и лампами реостата. Результаты измерений и вычислений свести в табл. 2.2. Убедиться в справедливости второго закона Кирхго­фа.

7. Собрать цепь согласно схеме (рис. 2.2).

8. Приготовить табл. 2.3.

9. Установить на блоке питания вращением ручки ЛАТР напряжение 50 В на зажимах "~ 0 - 250 В " приборного штатива.

10.Поочередно включая по одной лампочке первого реостата, измерить то­ки, напряжение на каждом потребителе и на зажимах источника.

Таблица 2.3

Номер опыта		Измерить				Вычислить
	U, В	I, А	I1, A	I2, A	R, Ом	R1, Ом	R2, Ом	P, Вт	P1, Вт	P2, Вт
1	72	0,3	0,15	0,15
2	72	0.25	0,15	0,1
3	72	0.25	0,2	0.05
4	72	0.15	0,15	0

11. Рассчитать по показаниям приборов сопротивление всей цепи R, сопро­тивление каждого реостата R₁ и R₂ , мощности Р, Р₁ Р₂, потребляемые всей цепью и лампами реостата. Результаты измерений и вычислений свести в табл. 2.3. Убедиться в справедливости первого закона Кирхго­фа.

12.Собрать цепь согласно схеме (рис.2.3).

13. Приготовить табл. 2.4.

Таблица 2.4

Номер опыта		Измерить									Вычислить
	U, В	I1, А	I2, А	I3, А	U1, В		U23, В		R, Ом	R1, Ом		R2, Ом	R3, Ом	R23, Ом	Р1 Вт		Р23, Вт		Р, Вт
1	235	0.27	0.15	0,14	170		60
2	235	0,26	0,16	0,1	155		80
3	235	0,24	0,18	0,06	140		90
4	235	0,21	0,21	0	110		120

17

14.Установить на блоке питания вращением ручки ЛАТР напряжение 220 В на зажимах "~0-250 В" приборного штатива.

15. Включая поочередно по лампочке одного из параллельно включенных ламповых реостатов, измерить токи и напряжения на каждом потребителе и зажимах источника.

Рис. 2.2

16. Рассчитать по показаниям приборов сопротивление всей цепи R, сопро­тивление каждого лампового реостата R₁, R₂, R₃ и сопротивление парал­лельного участка R₂₃, мощность Р, потребляемую всей цепью, Р₁ Р₂₃ по­следовательного и параллельного участков. Результаты измерений и вы­числений свести в табл. 2.4.

Рис. 2.3