Лабораторная работа № 1 Исследование элементов электрической цепи постоянного тока

Цель работы: освоить методику моделирования электрических схем; построить и проанализировать вольтамперные характеристики эле-ментов электрической цепи постоянного тока.

1.1 Эксперимент 1: Идеальный источник постоянной ЭДС.

Рисунок 2

Откройте файл лаб1-э1 (рисунок 2). Установите значения Е1и Е2 в преде-лах от 5 до 50 В. Подключите идеальный источник постоянной ЭДС на систему из нескольких нагрузочных резисторов. Размыкая и замыкая пе-ремычки у резисторов и измеряя ток и напряжение, заполните таблицу 1.1. По результатам экспериментов постройте внешние характеристики для идеальных источников ЭДС Е1 и Е2.

Таблица 1.1 – Идеальный источник постоянной ЭДС

Сопротивление, Ом	0,1	1,0	10,0	100	1000
Ток источника Е1, А
Напряжение источ-ника Е1, В
Ток источника Е2, А
Напряжение источ-ника Е2, В

1.2 Эксперимент 2: Идеальный источник постоянного тока.

Откройте файл лаб1-э2 (рисунок 3). Установите значения J1 и J2 в пределах от 0.1 до 10 А. Подключите один из идеальных источников по-стоянного тока на систему из нескольких нагрузочных резисторов. Размы-кая и замыкая перемычки у резисторов и измеряя ток и напряжение, за-полните таблицу 1.2. Повторите опыт с другим источником. По результа-там экспериментов постройте внешние характеристики для идеальных ис-точников тока J1 и J2.

Рисунок 3

Таблица 1.2 – Идеальный источник постоянного тока

Сопротивление, Ом	0,1	1,0	10,0	100	1000
Ток источника J1, А
Напряжение источни-ка J1, В
Ток источника J2, А
Напряжение источника J2, В

1.3 Эксперимент 3: Внешние характеристики неидеальных источ-ников тока и ЭДС

Откройте файл лаб1-э3 (рисунок 4). Установите значения источни-ков и внутренних сопротивлений. Снимите внешние характеристики не-идеальных источников с помощью вольтметра и амперметра. Размыкая и замыкая перемычки у резисторов и измеряя ток и напряжение, заполните таблицу 1.3. По результатам экспериментов постройте внешние характери-стики для неидеальных источников тока и ЭДС.

Рисунок 4

Таблица 1.3 – Неидеальные источники постоянного тока и ЭДС

Сопротивление, Ом	0,1	1,0	10,0	100	1000
Ток источника J, А
Напряжение источника J, В
Ток источника Е, А
Напряжение источника Е, В

1.4 Эксперимент 4: Вольтамперные характеристики лампы нака-ливания и резистора

Рисунок 5

Откройте файл лаб1-э4 (рисунок 5). Снимите вольтамперные харак-теристики поочередно для лампы накаливания и резистора, используя ам-перметр и вольтметр и подключая к этим резисторам различные источники ЭДС. Заполните таблицу 1.4, и по результатам экспериментов постройте вольтамперные характеристики лампы накаливания и резистора.

Таблица 1.4 – Характеристики резистора и лампы накаливания

	E1	E2	E3	E4	E5
Ток лампы накаливания, А
Напряжение лампы накаливания, В
Ток резистора, А
Напряжение резистора, В

Проведите анализ полученных результатов и объясните вид полу-ченных вольтамперных характеристик элементов электрических цепей по-стоянного тока.

1.5 Контрольные вопросы

1.5.1 Чему равно внутреннее сопротивление идеального источника ЭДС?

1.5.2 Чему равно внутреннее сопротивление идеального источника тока?

1.5.3 Чем отличаются неидеальные источники от идеальных?

1.5.4 Как осуществить эквивалентное преобразование неидеального ис-точника напряжения в неидеальный источник тока и обратное пре-образование?

1.5.5 Какие электрические цепи называются линейными?

1.5.6 Как определить предельно допустимый ток через резистор?

1.5.7 Чему равно внутреннее сопротивление амперметра?

1.5.8 Чему равно внутреннее сопротивление вольтметра?