Хід роботи

1. Зібрати схему (на платі №1), представлену на рисунку нижче:

Рисунок 4.6 – Схема паралельного з‘єднання опорів.

2. На блоці живлення встановити перемикач «~ 30 B –» в положення «–».

3. Після подачі напруги на схему встановити значення живлячої ЕРС Е = 30 В за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення. Значення напруги контролювати вольтметром V1.

4. Записати значення струмів і напруг в схемі в таблицю 4.1.

Таблиця 4.5 – Таблиця вимірювань та розрахунків.

Е, В	I1, А	I2, мА	I3, мА	I4, мА	I5, мА
g2, Cм	g3, Cм	g4, Cм	g5, Cм	g^(1), Cм	g^(2), Cм

5. Розрахувати значення всіх опорів схеми за законом Ома та порівняти їх з дійсним значенням 200 Ом ± 10%.

, , , .

6. Розрахувати значення всіх провідностей схеми та занести в таблицю 4.1.

, , , .

7. Розрахувати та порівняти загальне значення провідності схеми g. Результати занести в таблицю 4.1.

8. Перевірити дію першого закону Кирхгофа.

9. Протокол повинен містити назву, мету роботи, перелік та метрологічні параметри приладів, схему на рис. 4.3, таблицю 4.1, розрахункові формули та результати, висновок про виконання закону Ома та першого закону Кирхгофа і відповідність отриманих значень опорів дійсним.

5. Лабораторна робота № Вимірювання роботи та потужності в колі постійного струму.

Мета роботи: навчитися вимірювати роботу та потужність в колі постійного струму допомогою амперметру та вольтметру.

Прилади та обладнання, що використовується:

• V1 вольтметр постійного струму 15 В;

• V2 вольтметр постійного струму 3 В;

• A1-А3 міліамперметр постійного струму 10 мА (3 шт.);

• Плата №1.

Необхідна кількість провідників – 13 (4 довгих провідника та 7 коротких з вилками на обох кінцях, 2 провідника з вилкою на одному кінці та штепселем на другому).

Стислі теоретичні відомості

При проходженні електричного струму І по ділянці кола з опором R здійснюється перетворення електричної енергії в теплову. Кількість електричної енергії W, перетвореної в теплову за час t, визначається за законом Джоуля–Ленца: W = I ²Rt.

Потужність Р є кількість енергії, що перетворюється за одиницю часу: P = W/t = I ²R або P = U ²/R.

Замінивши добуток I·R напругою U (згідно закону Ома) отримаємо формулу для визначення потужності Р, що характеризує інтенсивність процесу перетворення електричної енергії в тепло або інші види енергії: P = UI.

Основними одиницями виміру для потужності є ват (Вт), а для електричної енергії – ват–секунда (Втсек.) або джоуль (Дж). На практиці частіше використовують більш великі одиниці виміру:

1 Кіловат (КВт) = 1000 ват;

1 Кіловат–година (КВтгод.) = 3,610⁶ ват–секунд або джоулів.

Розглянемо баланс потужностей в найпростішому колі. Для цього помножимо всі складові рівняння E = IR _дж + IR _п + IR _н на І    EІ = I ² R _дж + I ² R _п + I ² R _н.

Добуток EІ є повна електрична потужність Р, яку має джерело. Частина цієї потужності Р _дж = I ²·R _дж втрачається в самому джерелі у вигляді тепла. Різниця Р – Р_дж є потужність, що віддається джерелом в зовнішнє коло.

В проводах лінії також втрачається у вигляді тепла частина потужності Р_п = I ²·R_п. Потужність, що залишилась Р_н = I ²·R_н = U_н·І споживається навантаженням.

Баланс потужностей полягає в рівності значень суми повних електричних потужностей джерел кола і суми потужностей, що споживаються елементами кола.

Втрати потужності в джерелах живлення сучасних енергетичних установок відносно невеликі. Потужні енергетичні генератори мають високий к.к.д., що досягає значення 0,95 і вище.

При передачі споживачам однієї і тієї ж потужності Р_н = U_н·І струм, що протікає по лінії, буде тим менший, чим вища напруга установки. Втрати потужності в лінії пропорційні квадрату величини струму. Отже, підвищення напруги, наприклад, в 10 разів призводить до зниження втрат потужності в лінії передачі в 100 разів. Цим пояснюється використання все більш високих напруг в енергетичних установках.