- •Фгбоу впо “Воронежский государственный технический университет”
- •Ответственный за выпуск зав. Кафедрой д-р техн. Наук, проф. А.И. Шиянов
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические сведения
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.5. Энергетический баланс в электрических цепях
- •3. Программа лабораторной работы
- •3.1. Описание лабораторного стенда
- •3.3. Программа работы
- •3.3.1. Исследование цепи при последовательном соединении элементов
- •4. Контрольные вопросы
- •2.1. Основные параметры синусоидальных величин
- •2.4. Мощности цепи переменного тока
- •2.9. Цепь с последовательным соединением элементов r, l, c
- •2.10. Резонанс напряжений
- •3. Программа лабораторной работы
- •3.3.2. Определение параметров конденсатора
- •3.3.3. Исследование цепи с последовательным соединением r, l, с элементов
- •4. Контрольные вопросы
3.3. Программа работы
3.3.1. Исследование цепи при последовательном соединении элементов
Рассчитать эквивалентное сопротивление Rэкв, ток, напряжения и мощности элементов R1, R3, R4, R2 при последовательном их соединении и подключении цепи к источнику питания Uпит. Убедиться в том, что мощность, выделяемая в сопротивлениях, не превышает допустимой (0,125 Вт).
Составить схему электрической цепи при последовательном соединении элементов. При отсутствии напряжения (выключенном “Блоке питания”) собрать схему исследуемой цепи, соблюдая полярность. Гнезда Х1, Х2 соединить с выводами источника постоянного напряжения +12 В. К гнездам Х3, Х4 подключить цифровой миллиамперметр постоянного тока. Между гнездами Х11, Х12 установить перемычку.
После проверки схемы преподавателем подать напряжение (включить “Блок питания”) и измерить ток в цепи.
При изменении места включения аналогового вольтметра постоянного тока отключать напряжение (выключать “Блок питания”), выполнять необходимые переключения, подавать напряжение и производить измерения.
Поочередно подключая аналоговый вольтметр к гнездам Х6 – Х7, Х7 – Х8, Х9 – Х10, Х10 – Х5, измерить напряжения U1, U3, U4, U2 на соответствующих сопротивлениях.
Сравнить расчетные и экспериментальные данные.
3.3.2. Исследование цепи при смешанном соединении элементов
Рассчитать эквивалентные сопротивления, токи и напряжений на элементах R1, R2, R3, R4, R5, R6 при их смешанном соединении и подключении цепи к источнику питания Uпит.
Эквивалентные сопротивления последовательно включенных сопротивлений
R34 = R3 + R4, R56 = R5 + R6. (3.1)
Эквивалентное сопротивление параллельно включенных сопротивлений R34 и R56
R3456 = (R34 R56) / (R34 + R56). (3.2)
Эквивалентное сопротивление всей цепи
Rэкв = R1 + R3456 + R2. (3.3)
Ток и напряжения на сопротивлениях R1, R2
I1 = I2 = Uпит / Rэкв, U1 = I1 R1, U2 = I2 R2. (3.4)
Напряжения на параллельно включенных сопротивлениях R34 и R56 и токи в них
U34 = U56 = Uпит – U1 – U2,
I3 = I4 = U34 / R34, I5 = I6 = U56 / R56 . (3.5)
Напряжения на сопротивлениях R3, R4, R5, R6
U3 = I3 R3, U4 = I4 R4, U5 = I5 R5, U6 = I6 R6. (3.6)
Составить схему исследуемой электрической цепи.
При отсутствии напряжения (выключенном “Блоке питания”) собрать схему исследуемой цепи, соблюдая полярность. Гнезда Х1, Х2 соединить с выводами источника постоянного напряжения +12 В. К гнездам Х3, Х4 подключить цифровой миллиамперметр постоянного тока. Между гнездами Х11 – Х12, Х13 – Х14 установить перемычки.
После проверки схемы преподавателем подать напряжение (включить “Блок питания”) и измерить ток I1 = I2 в общей части цепи.
Поочередно подключая аналоговый вольтметр постоянного тока к гнездам Х6 – Х7, Х7 – Х8, Х9 – Х10, Х10 – Х5, Х15 – Х16, Х17 – Х18, измерить напряжения U1, U3, U4, U2, U5, U6 на соответствующих сопротивлениях.
Поочередно включая цифровой миллиамперметр постоянного тока вместо перемычек Х11 – Х12, Х13 – Х14, измерить токи I3 = I4 и I5 = I6.
Сравнить расчетные и экспериментальные данные.
Оформить отчет, который должен содержать: схемы исследуемых цепей, выполненные расчеты, экспериментальные данные.