4. Обробка результатів.
1. Розрахувати е.р.с. батареї при зустрічному та узгодженому вмиканні джерел е.р.с. Е1, Е2, Е3. Результати розрахунків записати в таблицю 4.1.
2. Розрахувати внутрішні опори джерел е.р.с. R01; R02; R03. Результати розрахунків записати в таблицю 4.2.
3. Розрахувати напругу на затискачах джерела Е1, що працює в режимі споживача. Результати розрахунків записати в таблицю 4.3. і порівняти з дослідними даними.
4. Обчислити відносну похибку вимірювання напруги на затискачах джерела е.р.с. Е1, що працює в режимі споживача
5. Зробити висновки по роботі.
.Лабораторна робота № 5.
Вимірювання потенціалів в нерозгалуженому електричному колі
1. Теоретичні відомості.
Під потенціалом точки електричного кола розуміють напругу між цією точкою і землею.
При обчисленні потенціалів окремих точок електричного кола потенціал точки, що з’єднана з землею, приймають рівним нулю. Потенціали інших точок розраховують за рівняннями
а) спад напруги на резисторі
U=+ – – =IR
б) напруга між додатнім та від’ємним затискачами джерела е.р.с. що працює в режимі споживача:
U=E+IR0;
в) напруга на затискачах джерела е.р.с. що працює в режимі генератора:
U=E-IR0;
На малюнку 3.1. (рис.3.1.) зображене нерозгалужене електричне коло, в якому напрямки е.р.с. та напрямок струму відомі.
Рис.5.1. Нерозгалужене електричне коло постійного струму.
В електричному колі струм проходить від точки з вищим потенціалом до точки з нижчим потенціалом. Потенціал точким А приймаємо рівним нулю. Розрахунок потенціалів розпочинаємо з точки Е.
Е=А+IR3
так як А=0; Е= IR3
Джерело е.р.с. Е2 працює в режимі генератора, тому
Д=Е–Е2+ IR02
Потенціал точки С : С = Д + IR2
Так як джерело е.р.с. Е1 працює в режимі споживача, потенціал точки В дорівнює:
В=С +Е1+ IR01
Графічне зображення розподілу потенціалів в електричному колі в залежності від опору ділянок кола називається потенціальною діаграмою.
На малюнку (рис. 5.2.) зображена потенціальна діаграма приведеного елеткричного кола (рис. 5.1.).
Рис.5.2. Потенціальна діаграма нерозгалуженого електричного кола (рис.5.1.)
При побудові потенціальної діаграми по осі абсцис в масштабі відкладають опори в тому порядку, в якому вони розташовані в електричному колі, а по осі ординат – значення потенціалів.
2. Електрична схема досліду, обладнання та вимірювальні прилади.
Е1
Е2
Рис. 5.3. Нерозгалужене електричне коло.
V – вольтметр магнітоелектричної системи на 30В;
А – ампрметр на 0,25А.
3. Порядок виконання лабораторної роботи.
1. Ознайомитися з типами вимірювальних приладів та порядком їх вмикання в електричне коло.
2. Зібрати електричне нерозгалужене електричне коло, схема якого приведена на рис.5.3. і пред’явити його для перевірки викладачу чи лаборанту.
3. Вольтметром з вільним кінцем почерзі виміряти потенціали в точках А, В, С, Д, Е, F при замкненому вимикачеві В-2. Результати вимірювань записати в таблицю 5.1.
4. Вольтметром з вільними кінцями виміряти напруги на джерелах живлення при замкненому вимикачеві В2.
5. Розімкнути вимикач В2 і вольтметром з вільними кінцями виміряти е.р.с. джерел живлення Е1; Е2; Е3. Результати вимірювань замисати в таблицю 5.2.
Таблиця 5.1.
|
Виміряти |
Розрахувати |
||||||||||||
|
І А |
А В |
В В |
С В |
D В |
E В |
F В |
І А |
А В |
В В |
С В |
D В |
E В |
F В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 5.2.
|
Виміряти |
Розрахувати |
|||||||
|
Е1(В) |
Е2(В) |
Е3(В) |
U1(В) |
U2(В) |
U3(В) |
R01(Ом) |
R02(Ом) |
R03(Ом) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|