Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Практикум по ТОЭ

.pdf
Скачиваний:
115
Добавлен:
16.03.2016
Размер:
472.44 Кб
Скачать

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

МИНСК 2014

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«МИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВЫСШИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Для учащихся специальностей 2-39 02 02 «Проектирование и производство РЭС»,

2-39 02 31 «Техническая эксплуатация РЭС», 2-40 02 02 «Электронные вычислительные средства»,

2-41 01 31 «Микроэлектроника»

Минск

МГВРК

2014

1

УДК 621.3(075) ББК 31. 21я7 Т33

Рекомендовано к изданию кафедрой общетехнических дисциплин (протокол № 10 от 27.02.2014 г.) и Научно-методическим советом учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол № 7 от 20.03.2014 г.)

С о с т а в и т е л и О. О. Щербакова-Шаблова, преподаватель второй категории

кафедры общетехнических дисциплин УО МГВРК, Т. С. Шмакова, преподаватель высшей категории ПМК элек-

тротехнических дисциплин УО МГПК

Р е ц е н з е н т В. И. Руденкова, председатель ПМК

электротехнических дисциплин МГВРК

Теоретические основы электротехники : лаб. практикум Т33 для учащихся специальностей 2-39 02 02 «Проектирование и производство РЭС», 2-39 02 31 «Техническая эксплуатация РЭС», 2-40 02 02 «Электронные вычислительные средства», 2-41 01 31 «Микроэлектроника» / сост. О. О. Щербако- ва-Шаблова, Т. С. Шмакова. – Минск : МГВРК, 2014. – 60 с.

ISBN 978-985-526-220-7

В практикуме приведены требования техники безопасности и пожарной безопасности в лаборатории электротехники, указания по составлению отчета, описания 20-ти лабораторных работ по основным разделам и темам дисциплины.

Практикум предназначен для учащихся и преподавателей колледжа.

УДК 621.3(075) ББК 31.21я7

© Щербакова-Шаблова О. О., Шма-

ISBN 978-985-526-220-7 кова Т. С., составление, 2014

© Учреждение образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж», 2014

2

Предисловие

Лабораторный практикум составлен в соответствии с типовой учебной программой по дисциплине «Теоретические основы электротехники», включает описания 10-ти лабораторных работ по постоянному току и 10-ти лабораторных работ по переменному току. Выполнение и защита лабораторных работ дают возможность учащимся проверить изучаемые законы практическим путем, получить первые навыки в сборке простейших электрических схем, проанализировать полученные результаты и сделать необходимые выводы по результатам эксперимента.

При выполнении лабораторных работ следует строго соблюдать технику безопасности и требования пожарной безопасности

влаборатории.

1Требования техники безопасности и пожарной безопасности в лаборатории электротехники

1.1 Общие требования техники безопасности (ТБ)

1.1.1 До начала лабораторных работ учащиеся должны пройти инструктаж по технике безопасности с обязательной росписью инструктируемого в журнале периодического инструктажа по ТБ.

Периодический инструктаж по ТБ включает ознакомление с правилами электробезопасности при выполнении лабораторных работ данного цикла и последующую проверку знаний.

Нарушение правил ТБ при выполнении лабораторных работ недопустимо!

За нарушение правил и норм ТБ виновные несут ответственность согласно КЗоТ Республики Беларусь.

1.1.2Для выполнения лабораторных работ учащиеся распределяются на бригады, по 2–3 человека каждая. Если в группе более 20-ти человек, то работы проводят два преподавателя.

1.1.3К выполнению лабораторных работ допускаются только подготовленные учащиеся. Для этого предварительно необходимо самостоятельно проработать теоретические сведения, ознакомиться с порядком и последовательностью выполнения лабораторной работы.

3

1.1.4Перед началом выполнения лабораторной работы учащиеся опрашиваются по теоретической части работы. Учащиеся, неподготовленные к работе, к лабораторным занятиям не допускаются.

1.1.5Сборка электрических схем, подбор измерительных приборов производятся учащимися самостоятельно. Разрешение на включение лабораторной установки дает преподаватель, проводящий занятия, после проверки схемы.

1.1.6Учащиеся, отсутствовавшие на занятии по уважительной причине, выполняют пропущенные лабораторные работы в дополнительное время, не нарушая графика, по договоренности

спреподавателем.

1.1.7Учащиеся, опоздавшие на занятия, к выполнению лабораторных работ не допускаются.

Учащиеся должны бережно относиться к дорогостоящему оборудованию лаборатории. В случае вывода оборудования из строя виновники несут материальную ответственность.

1.1.8За нарушение любого пункта данных правил учащиеся удаляются из лаборатории.

Вопрос о возможности дальнейшей работы нарушителя правил решает заведующий отделением.

1.2 Требования безопасности перед началом работ

Перед выполнением лабораторных работ учащиеся обязаны:

1.2.1Ознакомиться с инструкцией по ТБ в лаборатории.

1.2.2Ознакомиться с порядком выполнения лабораторных работ (разделение группы на подгруппы).

1.2.3Проверить наличие заземления приборов.

1.2.4Проверить целостность изоляции соединительных про-

водов.

1.2.5Включать для работы только те приборы, которые необходимы для выполнения данной лабораторной работы.

1.2.6Оборудование и измерительные приборы должны быть установлены в легко доступных местах и в положениях, удобных для наблюдения и снятия результатов эксперимента.

1.2.7Подавать напряжение на собранную схему можно только после проверки ее преподавателем и с его разрешения.

При неграмотном выполнении лабораторных работ может произойти поражение работающих электрическим током как низкого, так и высокого напряжения. Поражение электрическим током может привести к травмам, а в отдельных случаях – и к смертельному исходу.

1.3 Требования безопасности при выполнении работ

1.3.1При сборке схем необходимо избегать скручивания и натяжения проводов. Допустимое количество проводов на одну клемму – не более трех.

1.3.2Запрещается использование проводов с поврежденной изоляцией.

1.3.3Включать питание собранной схемы только после проверки ее преподавателем и с его разрешения.

1.3.4Не производить переключения в схемах, находящихся под напряжением.

1.3.5Нельзя касаться неизолированных токоведущих частей

схемы.

1.3.6Запрещается вскрывать лабораторные установки, защитные экраны, блоки контрольно-измерительной аппаратуры, оставлять находящуюся под напряжением схему без присмотра.

1.3.7Регулировку реостатов, потенциометров и других элементов схемы производить только одной рукой.

1.3.8Проверку наличия напряжения производить только соответствующими приборами и индикаторами.

1.3.9В случае отсутствия напряжения в приборах и макетах следует предупредить об этом преподавателя.

Если по ходу работы требуется включить или отключить прибор от источника питания, то эти операции должны быть поручены только одному учащемуся. Перед каждым включением или отключением аппаратуры необходимо предупреждать всех работающих.

1.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

1.4.1 В аварийном случае отключение главного рубильника лаборатории производится немедленно ближайшим из работающих. Если требуется, то принять меры к эвакуации персонала и оборудования.

4

5

1.4.2При появлении неисправностей в аппаратуре и приборах (искрение контактов, короткое замыкание, запах горелой изоляции и другое) отключить их от сети и только после этого проверять и устранять причину неисправности.

1.4.3В случае поражения работающего электрическим током пострадавшего немедленно освободить от токоведущих частей (отключить главный рубильник лаборатории). Оказать первую доврачебную помощь, вызвать врача по телефону 103.

1.5 Требования безопасности по окончании работ

1.5.1После выполнения лабораторной работы цепь питания отключить. Вынуть из розетки вилки шнуров питания всех приборов, при этом необходимо браться рукой за корпус вилки, а не за шнур.

1.5.2Привести в порядок рабочее место, соединительные провода сдать преподавателю.

1.5.3Дежурные наводят порядок в лаборатории после занятий и сдают помещение преподавателю.

1.6 Меры пожарной безопасности

1.6.1 В лаборатории запрещается:

-хранить легко воспламеняющиеся жидкости и взрывчатые вещества;

-класть на измерительные приборы книги, тетради и т. д.;

-загромождать проходы;

-закрывать на замок двери при проведении лабораторных работ;

-применять источники открытого огня;

-пользоваться нагревательными приборами с открытыми нагревательными элементами;

-применять некалиброванные предохранители;

-перегружать осветительную и силовую сеть;

-развешивать плакаты на осветительную и силовую проводки. 1.6.2 О всех нарушениях правил пожарной безопасности со-

общать преподавателю. В случае возникновения пожара начать немедленную эвакуацию людей из лаборатории, принять меры по

ликвидации пожара, поставить в известность преподавателя и пожарную службу.

Вызов пожарной команды – по телефону 101.

1.6.3 За нарушение правил и норм пожарной безопасности виновные несут ответственность в соответствии с законодательством Республики Беларусь.

2 Указания по составлению отчета

Отчет по лабораторной работе должен быть выполнен на листах бумаги формата А4 или на тетрадном двойном листе того же формата.

Вся информация: текстовая и графическая – выполняется чернилами одного цвета, включая таблицы, рисунки и графики на миллиметровой бумаге. Схемы электрической цепи рисуются в соответствии с требованиями стандартов [1–3].

Порядок составления отчета указан в описании каждой лабораторной работы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Изучение оборудования лаборатории, методов подбора аппаратуры и измерительных приборов для сборки схем

Цель работы: ознакомиться с оборудованием лаборатории, методами подбора аппаратуры и измерительных приборов для сборки схем, правилами выполнения и оформления лабораторных работ.

Оборудование: амперметр, вольтметр, ваттметр; правила работы в лаборатории.

Краткие теоретические сведения

Электрическая цепь представляет собой совокупность объектов и устройств, образующих путь для электрического тока. В состав цепи могут входить источники электрической энергии, потребители, соединительные провода, аппараты управления, защиты, сигнализации, электроизмерительные приборы и т. д.

6

7

Электрические цепи могут быть разветвленными и неразветвленными. Разветвленные цепи состоят из двух или нескольких ветвей. Ветвью называется участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и то же ток. Узел – место соединения ветвей.

Прежде чем приступить к измерениям, нужно выяснить цену деления прибора, которая определяется по формуле:

C = An An−1 ,

N

где Аn An – 1 – разность двух ближайших оцифрованных значений Аn и Аn–1; N – число делений между оцифрованными делениями.

Порядок выполнения работы

1Ознакомьтесь со всеми приборами стенда.

2Соберите цепь по рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема электрической цепи

3 Определите цену деления шкалы: амперметра СА, вольтметра СV, ваттметра CW.

4 Заполните таблицу 1.1.

Т а б л и ц а 1.1 – Приборы для измерения электрических величин

 

 

Единица

Прибор

Способ

Графическое

 

Обозна-

измере-

подклю-

Величина

для

обозначение

чение

ния

чения

 

измерения

прибора

 

 

величины

прибора

Сила тока

 

 

 

 

 

Напряжение

 

 

 

 

 

Сопротив-

 

 

 

 

 

ление

 

 

 

 

 

Мощность

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы и задания

1 Дайте определение понятию «электрическая цепь».

2 Почему амперметр должен иметь малое внутреннее сопротивление, а вольтметр – большое?

3 Укажите количество узлов и ветвей в электрической цепи, изображенной на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Схема электрической цепи

4 Начертите схему, содержащую параллельно соединенные катушку и реостат, а также приборы для измерения всех токов.

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы относительно: а) соблюдения правил безопасности при работе в лаборатории; б) назначения элементов, составляющих электрическую цепь; в) последовательности действий при сборке цепи.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

Исследование режимов работы электрической цепи и ее элементов (неразветвленной электрической цепи с переменным сопротивлением приемника энергии)

Цель работы: исследовать изменение токов, напряжений, мощностей, КПД в неразветвленной цепи при изменении одного из двух сопротивлений; ознакомиться с режимами работы электрической цепи: рабочим, холостого хода, короткого замыкания.

8

9

Оборудование: амперметр, вольтметры, постоянные и переменный резисторы.

Краткие теоретические сведения

При изменении сопротивления нагрузки от 0 до ∞ можно получить режимы: короткого замыкания, холостого хода, рабочий.

Короткое замыкание получим, если при замкнутом выключателе установим сопротивление R2 = 0. В цепи возникает наибольший ток (ток короткого замыкания):

Iê.ç. =

U

,

R1+ 0

 

 

где Iк.з. – ток короткого замыкания, А; U – напряжение на источнике питания, В; R1 – сопротивление постоянного резистора, Ом.

Холостой ход можно получить, разомкнув выключатель, при этом ток в цепи будет отсутствовать:

Ix.x.

=

U

,

R1

+ ∞

 

 

 

где Iх.х – ток холостого хода, А.

Рабочий режим:

I =

U

 

.

R1+ R2

Изменение тока от Iк.з. до 0 вызывает изменение напряжения и мощности на отдельных участках цепи.

U1 = I·R1,

где U1 – напряжение на постоянном резисторе, В.

U2 = I·R2,

где U2 – напряжение на переменном резисторе, В.

P1 = U1·I,

где P1 – мощность на постоянном резисторе, Вт.

P2 = U2·I,

где P2 – мощность на переменном резисторе, Вт.

Если считать постоянное сопротивление сопротивлением источника, а переменное – сопротивлением приемника, то КПД цепи определяется по формуле:

η =

 

P2

 

.

P + P

 

1

2

 

Порядок выполнения работы

1 Соберите цепь (рисунок 2.1). Изменяя сопротивление R2 от 0 (короткое замыкание) до ∞ (холостой ход), для 6–8 его значений произведите измерение тока и напряжений на отдельных участках цепи.

Рисунок 2.1 – Схема электрической цепи

2 Данные измерений и результаты расчетов запишите в таблицу 2.1.

Та б л и ц а 2.1 – Результаты измерений и вычислений

Номер

 

Измерение

 

 

 

Вычисление

 

 

изме-

U,

U1,

U2,

I,

R1,

R2,

R,

P1,

P2,

η,

рения

В

В

В

А

Ом

Ом

Ом

Вт

Вт

%

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Постройте графики зависимостей: а) I = f(R2); б) U = f(R2),

U1 = f(R2), U2 = f(R2); в) P = f(I), P1 = f(I), P2 = f(I); г) η = f(I).

Контрольные вопросы и задания

1 Как изменяется сила тока при увеличении сопротивления?

2 Как изменяются значения напряжения, мощности и КПД при увеличении силы тока?

3 Каковы условия получения максимальной мощности и максимального КПД?

4 Что называют режимом короткого замыкания?

5 Рассчитайте значения R1, R2 и Р2 для рисунка 2.2, если из-

вестно, что U = 100 B, Р1 = 24 Вт, I = 2 А.

10

11

Рисунок 2.2 – Схема электрической цепи

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики зависимостей, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы относительно: а) режима, при котором КПД максимален; б) режима, при котором мощность потребителя максимальна.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

Исследование электрических цепей при последовательном и параллельном соединении сопротивлений

Цель работы: проверить на практике особенности последовательного и параллельного соединения резисторов.

Оборудование: амперметры, вольтметры, резисторы.

Краткие теоретические сведения

Основные соотношения для последовательного соединения резисторов

Последовательное соединение резисторов характеризуется одинаковым током во всех резисторах, а падение напряжения прямо пропорционально сопротивлению.

U = Un,

где U – напряжение на входе схемы, В; Un – напряжение на каждом резисторе, В.

Rэ = Rn,

где Rэ – эквивалентное сопротивление схемы, Ом; Rn – сопротивления отдельных элементов схемы, Ом.

Pэ = Pn,

где Pэ – эквивалентная (общая) мощность, Вт; Pn – мощность на отдельных сопротивлениях схемы, Вт.

Основные соотношения для параллельного соединения резисторов

Параллельное соединение резисторов характеризуется одинаковым напряжением на каждом резисторе и всей цепи.

I = In,

где I – ток на входе схемы, А; In – токи на отдельных ветвях схемы, А.

gэ = gn,

где gэ – общая проводимость цепи, См; gn – проводимости отдельных ветвей, См.

Pэ = Pn,

где Pэ – эквивалентная (общая) мощность, Вт; Pn – мощность на отдельных сопротивлениях схемы, Вт.

Порядок выполнения работы

1 Соберите цепь из последовательно соединенных резисторов (рисунок 3.1), измерьте силу тока в цепи, падения напряжений на каждом участке при двух значениях напряжения источника питания. Результаты запишите в таблицу 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема электрической цепи при последовательном соединении резисторов

2 Соберите цепь параллельного включения резисторов, приведенную на рисунок 3.2. Измерьте силу токов в ветвях при двух

12

13

значениях напряжения источника питания. Результаты запишите в таблицу 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема электрической цепи при параллельном соединении резисторов

Т а б л и ц а 3.1 – Результаты измерений и вычислений при последовательном соединении резисторов

Номер

 

Измерение

 

 

 

Вычисление

 

 

U,

U1,

U2,

I,

R,

R1,

R2,

P,

P1,

P2,

измерения

В

В

В

А

Ом

Ом

Ом

Вт

Вт

Вт

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3.2 – Результаты измерений и вычислений при параллельном соединении резисторов

Номер

 

Измерение

 

 

 

 

Вычисление

 

 

 

U,

I,

I1,

I2,

R,

R1,

R2,

g,

g1,

g2,

P,

P1,

P2,

измерения

 

В

A

A

A

Ом

Ом

Ом

См

См

См

Вт

Вт

Вт

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Вычислите значения сопротивлений и мощностей при последовательном соединении резисторов и результаты запишите в таблицу 3.1.

4 Вычислите значения сопротивлений, проводимостей и мощностей при параллельном соединении резисторов и результаты запишите в таблицу 3.2.

Контрольные вопросы и задания

1 Как распределяется напряжение на резисторах при последовательном соединении резисторов?

2 Как распределяется ток в ветвях при параллельном соединении резисторов?

3 Какими параметрами определяется сопротивление проводника? Ответ подтвердите формулой.

4 Три резистора R1 = 9 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 6 Ом соединены параллельно. Сила тока во втором сопротивлении I2 = 12 A. Какова сила тока в неразветвленной части цепи?

5 Начертите схему со смешанным соединением сопротивлений (не меньше шести) и рассчитайте общее сопротивление це-

пи, если R1 = R2 = …. = Rn = 2 Ом.

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы относительно: а) распределения напряжения на резисторах при последовательном соединении; б) распределения тока в ветвях при параллельном соединении; в) подтверждения первого и второго законов Кирхгофа.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

Исследование обобщенной цепи «источникчетырехполюсникприемник»

(на примере модели линии электропередачи)

Цель работы: исследовать зависимость падения напряжения, КПД и потерь мощности в проводах от величины тока нагрузки и длины линии.

Оборудование: амперметр, вольтметры, искусственная линия и нагрузка (лампы).

Краткие теоретические сведения

Передача электрической энергии от генератора к приемникам происходит по проводам. Напряжение в конце линии передач (U2) всегда несколько меньше напряжения в начале линии (U1) в ре-

14

15

зультате падения напряжения в проводах. Разность между напряжениями U1 и U2 называется потерей напряжения U:

U = U1 U2.

Потерю напряжения можно определить и по закону Ома:

DU = I × Rïðîâ = 2I

l

,

γS

 

 

где I – ток в цепи, А; Rпров сопротивление проводов, Ом; l – длина линии электропередач, м; γ – удельная электрическая прово-

димость, м/(Ом·мм2); S – сечение провода, мм2.

Потеря напряжения обычно небольшая и составляет 2...5 %. Исходя из нее, можно определить сечение провода по формуле:

S = 2I γ lU .

Порядок выполнения работы

1 Ознакомьтесь с приборами и оборудованием. Соберите схему электрической цепи (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Схема электрической цепи

2 Включите напряжение. Убедитесь, что оба вольтметра при отключенной нагрузке показывают одинаковые значения. Изменяя нагрузку, запишите показания вольтметров и амперметра в таблицу 4.1.

Т а б л и ц а 4.1 – Результаты измерений и вычислений

Номер

 

Измерение

 

 

Вычисление

 

 

изме-

I,

 

U1,

U2 ,

U,

Р1,

Р2,

Р,

η,

S,

рения

A

 

В

В

В

Вт

Вт

Вт

%

мм2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Определите потерю напряжения ∆U, мощности в начале и в конце линии (P1 = U1·I и P2 = U2·I ) для всех значений нагрузки,

потерю мощности (∆P = P1 P2 или ∆P = I·∆U ) и КПД ( η = P2

P1

или η = U 2 ).

U1

4 Определите сечение линии электропередачи, если принять ее длину равной 100 м, материал медь (γ = 53 м/(Ом·мм2)) или алюминий (γ = 32 м/(Ом·мм2)). Вычисления произведите для всех точек измерений, а затем определите среднее значение сечения. Результаты расчетов запишите в таблицу 4.1.

5 По полученным данным постройте графики зависимостей

U1 = f (I), U2 = f (I) и ∆U = f (I) в одних осях координат и ∆P = f (P2) и η = f (P2) в других осях координат.

Контрольные вопросы и задания

1 Перечислите факторы, от которых зависит сопротивление линии электропередачи.

2 От каких факторов зависит потеря напряжения в проводах? 3 Что необходимо сделать, чтобы уменьшить потери мощ-

ности в линии электропередачи?

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, графики зависимостей, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Изучение законов Кирхгофа в применении к многоконтурной цепи

Цель работы: проверить на опыте законы Кирхгофа и сравнить опытные результаты с расчетными.

Оборудование: амперметр, вольтметр, источники тока, сопротивление.

16

17

Краткие теоретические сведения

В разветвленной электрической цепи токи в разных участках имеют различные значения. Сумма токов, направленных к точке разветвления, равна сумме токов, направленных от нее. Это и есть первый закон Кирхгофа. Справедливо и другое определение закона: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю:

I = 0,

где ∑I – алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи, А. В сложных электрических цепях образуется несколько контуров. Во всяком замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений

напряжений (второй закон Кирхгофа):

E = I·R,

где ∑E – алгебраическая сумма ЭДС в контуре, В; I – ток в ветви, А; R – сопротивление, Ом.

Порядок выполнения работы

1 Соберите цепь (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Схема электрической цепи

2 Измерьте значения токов и напряжений в ветвях.

3 Измерьте значения сопротивлений с помощью омметра или амперметра и вольтметра.

4 Измерьте ЭДС каждого источника в режиме холостого хода. 5 Данные измерений запишите в таблицу 5.1.

6 Рассчитайте значения величин, указанных в таблице 5.1, по методу узловых и контурных уравнений, результаты запишите в таблицу 5.1.

7 Рассчитайте значения величин, указанных в таблице 5.1, по методу контурных токов, результаты запишите в таблицу 5.1.

18

Т а б л и ц а 5.1 – Результаты измерений и вычислений

Метод

Измерение

I1, I2, I3, E1, E2, U1

U2, U3, R1, R2, R3,

расчета

А А А В В В В В Ом Ом Ом

 

Узловых и контурных уравнений

Контурных

токов

Контрольные вопросы и задания

1 Рассмотрите схему (рисунок 5.2) и в соответствии с ней заполните таблицу 5.2.

Рисунок 5.2 – Схема электрической цепи

Т а б л и ц а 5.2 – Характеристика цепи

Количество

Количество

Первый закон

Второй закон

Кирхгофа

Кирхгофа для контура,

узлов

ветвей

для узлов

включающего R1, R2, R3

 

 

 

 

А:

 

 

 

В:

 

2 Начертите разветвленную электрическую цепь, содержащую не менее двух источников и трех резисторов. Для одного из узлов электрической цепи запишите первый закон Кирхгофа, для любого контура – второй закон Кирхгофа.

Содержание отчета

1Название, цель работы, оборудование.

2Схемы цепей.

3Таблицы с результатами измерений и вычислений, ответы на контрольные вопросы.

4Выводы.

Литература [4–8]

19