ТЕК л.р / 2.3 Дослідження єлєктричних кіл постійного струму / Лр_2.3_ТЕК

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

кафедра комп’ютерної інженерії

Лабораторна робота

з навчальної дисципліни

ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ТА СИГНАЛІВ

напрям підготовки 6.050903 Телекомунікації

Модуль 3. Основні поняття та закони електричних кіл.

Заняття 6. Дослідження електричних кіл постійного струму.

Полтава – 2009

Навчальна та виховна мета:

Метою даного заняття є дослідження закону Ома, 1-го та 2-го законів Кірхгофа для послідовно-паралельних та складних електричних кіл.

Навчальні питання і розподіл часу.

№	Навчальні питання	Час (хвилин)
1.	Вступ.	5
2.	1. Дослідження паралельних резистивних електричних кіл.	25
3.	2. Дослідження послідовних резистивних електричних кіл.	25
4.	3. Дослідження складних резистивних електричних кіл.	20
5.	Заключна частина	5

ЗМІСТ ЗАНЯТТЯ

1. Знайомство з інтерфейсом та можливостями програми EWB.

При ознайомлені студентів з можливостями програми Electronics Workbench основну увагу для даної лабораторної роботи необхідно звернути на бібліотеку різноманітних джерел живлення та сигналів – кнопка Sources та основних компонентів схем і елементів комутації – кнопка Basic.

Кнопка Indicators викликає появу переліку основних елементів індикації для здійснення контролю за функціонуванням електронної схеми, яка імітується за допомогою програми Workbench.

Необхідно також ознайомити студентів з прийомами роботи по створенню схеми, зміні номіналів та параметрів елементів, копіювання фрагментів схеми та збереження файла.

2. Дослідження паралельних та послідовних резистивних електричних кіл.

2.1. Скласти або завантажити (по вказівці викладача) схему зображену на рисунку 1.

Рис. 1

2. В таблицю 1 занести значення опорів резисторів R₁-R₃ відповідно до варіанту таблиці 4 (Додаток 1), розрахувати R_екв = та I₀ = Е₁ / R_екв для схеми рисунка 1.

3. Активізувати програму EWB і занести в таблицю 1 отримані з амперметрів А₀ – А₃ значення струмів I₀, I_R1 - I_R3 для двох значень ЕРС Е1.

Таблиця 1

E1, В	R1, кОм	IR1, мА	R2, кОм	IR2, мА	R3, кОм	IR3, мА	Rекв, кОм	I0, мА
50
100

2. Перевірити, згідно отриманих даних виконання 1-го закону Кірхгофа.

2. Дослідження послідовних резистивних електричних кіл.

3.1. Скласти або завантажити (по вказівці викладача) схему зображену на рисунку 2.

Рис. 2

3.2. В таблицю 2 занести значення опорів резисторів R₁-R₃ відповідно до варіанту таблиці 4 (Додаток 1), розрахувати R_екв = R₁ + R₂ +R₃ та I₀ = Е₁ / R_екв для схеми рисунка 2.

Таблиця 2

E, В	R1, кОм	UR1, мА	R2, кОм	UR2, мА	R3, кОм	UR3, мА	Rекв, кОм	I0, мА
Е1
Е1+Е2

3. Активізувати програму EWB і занести в таблицю 2 отримані значення напруг U_R1 - U_R3 та струму I₀ для значення ЕРС Е1.

4. Включити перемикач П1 і занести в таблицю 2 отримані значення напруг U_R1 - U_R3 та струму I₀ для значення ЕРС Е1 + Е2.

2. Проаналізувати отримані дані та перевірити виконання 2-го закону Кірхгофа.

4. Дослідження складних резистивних електричних кіл.

4.1. Скласти або завантажити (по вказівці викладача) схему зображену на рисунку 3.

Рис. 3

4.2. В таблицю 3 занести значення опорів резисторів R₁-R₆ відповідно до варіанту таблиці 5 (Додаток 1) та значення Е1 = 10В, Е2 = 20В і розрахувати схему зображену на рисунку 4, використовуючи метод контурних струмів.

Таблиця 3

E, В

R1, кОм

R2, кОм

R3, кОм

R4, кОм

R5, кОм

R6, кОм

Е1

Е2

UR1, В

IR1, мА

UR2, В

IR2, мА

UR3, В

IR3, мА

UR4, В

IR4, мА

UR5, В

IR5, мА

UR6, В

IR6, мА

Рис. 4

3. Активізувати програму EWB і занести в таблицю 3 отримані значення напруг U_R1 - U_R6 та струмів І_R1 - І_R6.

4. Проаналізувати отримані дані та перевірити виконання 1-го та 2-го законів Кірхгофа.

Додаток 1

Таблиця 4

№вар R,кОм	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
R1	1	2	5	0,3	0,5	1,3	1,5	3	4	6	2,5	3,5	0,25	1,2	1,75
R2	0.25	1,5	1	2	5	0,3	0,5	1,3	1,5	3	4	6	2,5	3,5	0,25
R3	2	0,5	1,5	2,5	1	2,75	5	0,3	0,5	1,3	1,5	3	4	6	2,5

Таблиця 5

№вар R,кОм	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
R1	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8
R2	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	3,5	0,25
R3	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	3,5	0,25	2,5
R4	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	3,5	0,25	2,5	1	1,5	2	2,5	3
R5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	1	1,5	2	2,5
R6	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	3	3,5	1	1,5	2	2,5

Питання для контролю:

1. Дати визначення струму, напруги.

2. Визначення електричного кола.

3. Які з’єднання елементів називаються послідовними і паралельними?

4. Що означає розрахувати електричне коло?

5. Які закони лежать в основі розрахунку послідовного кола (формулювання і математичний запис)?

6. Методика розрахунку послідовно-паралельного резистивного кола.

В заключній частині викладач підбиває підсумок, акцентуючи увагу студентів на основні питання опрацьованих на занятті, відмічаючи ступінь досягнення мети заняття, якість підготовки групи і роботи і процесі заняття найбільш активних студентів бажано поставити в приклад. Цілеспрямовано призначити обов’язкову консультацію для слабо підготовлених студентів і дати завдання на самопідготовку: