- •Линейная электрическая цепь постоянного тока
- •Введение Общие указания и правила выполнения лабораторных работ
- •Составление протокола измерений
- •Составление отчета
- •Цель работы
- •I Общие сведения
- •II Содержание и порядок выполнения работы
- •«Линейная электрическая цепь постоянного тока»
- •III Содержание отчёта
- •IV Вопросы для самопроверки
«Линейная электрическая цепь постоянного тока»
Рисунок 1П – Схема замещения исследуемой электрической цепи.
Таблица 1П – Параметры лабораторной установки.
-
, Ом
, Ом
, Ом
, В
, В
Таблица 2П - Проверка законов Кирхгофа.
-
, В
, В
, В
, мА
, мА
, мА
, мА
Таблица 3П – Опытные данные для построения потенциальной диаграммы.
-
, В
, В
, В
, В
Таблица 4П – Экспериментальные зависимости и .
-
, Ом
10
47
68
100
150
220
330
, В
, мА
Таблица 5П – Результаты определения параметров эквивалентного генератора.
-
, мА
, В
, Ом
, Ом
Таблица 6П - Проверка принципа наложения.
-
Опыт
, мА
, мА
, мА
, мА
Включена ЭДС
Включена ЭДС
Расчет для +
Работу выполнил _______________________________
Работу проверил _________________________________
III Содержание отчёта
1. Отчет должен содержать титульный лист с темой лабораторной работы, датой оформления, информацией о студенте: фамилия, курс и группа.
2. Нарисовать схему замещения исследуемой электрической цепи, указать положительные направления токов (рисунок 1П).
3. Для исследуемой электрической цепи записать: уравнения по первому закону Кирхгофа; уравнения по второму закону Кирхгофа. Перенести в отчёт таблицу 1П протокола измерений. По данным таблицы проверить численно эти уравнения. Обработку опытных данных представить в следующем виде.
Проверка по табл. 1П первого закона Кирхгофа. |
|
В общем виде: |
В цифровом выражении: |
|
|
Проверка по данным табл. 1П второго закона Кирхгофа. |
|
В общем виде: |
В цифровом выражении: |
|
|
|
|
Сделать вывод о выполнении законов Кирхгофа и причинах возможных погрешностей.
4. По данным представленной в отчёте таблице 3П протокола измерений построить с соблюдением масштабов потенциальную диаграмму. Показать по диаграмме, ток в какой ветви больше.
5. Используя значения параметров элементов схемы замещения (рисунок 1П) , , и рассчитать напряжение холостого хода , ток короткого замыкания и внутреннее сопротивление активного двухполюсника А.
Таблица 3.1
Опыт |
, мА |
, В |
, Ом |
, А |
|
|
|
|
|
Расчёт |
|
|
|
|
Сравнить рассчитанные значения этих параметров с опытными данными таблицы 5П протокола измерений.
6. Взять значение сопротивления из таблицы 1П протокола измерений и рассчитать с этим значением ток методом эквивалентного генератора: .
Сравнить полученное значение тока с измеренным в опыте (таблица 1П).
7. Рассчитать максимальное значение мощности преобразования электрической энергии в тепловую на сопротивлении : .
По данным таблицы 4П протокола измерений рассчитать зависимости тока и мощности третьей ветви от величины ее сопротивления:
, .
Результаты расчёта занести в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
-
, Ом
10
47
68
100
150
220
330
, В
, мА
, Вт
8. По данным таблицы 3.2 построить зависимости , и в одной системе координат. На этом же рисунке точками отметить экспериментальные значения тока из таблицы 4П протокола измерений.
Сделать вывод, при каком сопротивлении в нем выделяется максимальная мощность. Сравнить это значение с .
9. По данным таблицы 5П и 4П построить ВАХ активного двухполюсника. В этой же системе координат построить ВАХ резистора (из табл. 1П).
Сравнить результат графического расчета с таблицей 1П.
10. Для исследуемой электрической цепи записать: уравнения по принципу наложения для каждого тока. Обработку опытных данных представить в следующем виде.
-
Проверка по данным табл. 6П принципа наложения.
В общем виде:
_____________________________
_____________________________
_____________________________
В цифровом выражении:
_____________________________
_____________________________
_____________________________
Результаты свести в таблицу:
-
Опыт
, мА
, мА
, мА
, мА
Включены обе ЭДС
Включена ЭДС
Включена ЭДС
Расчет для +
Сравнить результаты расчета с результатами измерений.
11. Записать выводы по работе, например, о влиянии внутреннего сопротивления эквивалентного генератора на максимальную мощность подключенной к нему нагрузки.