Изучения применения закона ома для цепей постоянного тока
Лабораторная работаИЗУЧЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКАЦель работы: Углубление знаний о законе Ома для участков цепи и о законе Ома для полной цепи. Применения правил Кирхгофа для расчета цепей постоянного тока.Оборудование: учебно-лабораторный стенд «Законы постоянного тока», мультиметр, три-четыре резистора с известными сопротивлениями, два гальванических элемента разных типов, соединительные провода.Введение Постановка задачи о расчете цепи постоянного тока: «Зная величины действующих в цепи э.д.с., внутренние сопротивления источников тока и сопротивления всех элементов цепи, рассчитать силы токов на каждом участке цепи и падение напряжения на каждом элементе». При решении этой задачи используются:закон Ома для участка цепи , (1)I – сила тока, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление участка;закон Ома для полной цепи , (2)I – сила тока, - э.д.с. источника тока, R – сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока. Непосредственный расчет разветвленных цепей, содержащих несколько замкнутых контуров и несколько источников тока, производится с помощью двух правил Кихгофа. Любая точка в разветвленной цепи, в которой сходится не менее трех проводников с током, называется узлом. При этом ток, входящий в узел, считается положительным, а ток, выходящий из узла, - отрицательным. Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сила токов, сходящихся в узле, равна нулю: (3) Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме э.д.с., встречающихся в контуре: (4)Описание стенда «Законы постоянного тока» В работе используется стенд, состоящий из двух источников тока (гальванических элементов), набора из четырёх резисторов с известными сопротивлениями, мультиметра и набора соединительных проводов.При сборке электрических цепей необходимо обеспечить хороший контакт в каждом соединении. Соединительные провода закручиваются под клеммы по часовой стрелке. При измерении сил токов и напряжений щупы мультиметра должны быть плотно прижаты к клеммам. Измерения производятся при кратковременном замыкании цепи кнопкой. Не следует длительное время оставлять цепь в собранном состоянии. Прежде всего, изучите правила измерений с помощью универсального электроизмерительного прибора – мультиметра.Измерение, обработка и представление результатов измеренийЗадание 1. Определение э.д.с. источников тока Э.д.с. источника тока можно с достаточно большой степенью точности измерить непосредственно с помощью вольтметра. Но при этом следует иметь в виду, что при этом измеряемое напряжение меньше истинного значения э.д.с. на величину падения напряжения на самом источнике тока., (5)где U – показания вольтметра. Разница между истинным значением э.д.с. и измеренным напряжением при этом равна:. (6) При этом относительная погрешность измерения э.д.с. равна: (7) Обычно сопротивление источника тока (гальванического элемента) равно несколько Ом (например, 1Ом). Если даже сопротивление вольтметра мало (например, 100 Ом), то и в этом случае погрешность прямого измерения э.д.с. составляет всего 1%. Хороший вольтметр, в том числе используемый в мультиметре, имеет сопротивление порядка 106 Ом. Ясно, что при использовании такого вольтметра можно считать, что показание вольтметра практически равно измеряемой э.д.с источника тока.1. Подготовьте мультиметр к измерению постоянного напряжения до 2 В.2. Не вынимая гальванические элементы из креплений, измерьте и запишите их э.д.с. с точностью до сотых долей вольта.3. Э.д.с. величина всегда положительная. Соблюдайте полярность при подключении мультиметра к источникам тока. Красный щуп мультиметра присоединяется к «+» источника тока. Задание 2. Измерение внутреннего сопротивления источников тока Внутреннее сопротивление источника тока можно вычислить с помощью закона Ома: . (8)1. Подготовьте мультиметр для измерения силы постоянного тока до 10(20) А. 2. Составьте электрическую цепь из последовательно соединенного источника тока, резистора (одного из набора) и амперметра.3. Измерьте силу тока в цепи.4. Рассчитайте и запишите величину внутреннего сопротивления источника.5. Аналогичные измерения проделайте для другого элемента.Задание 3. Расчёт электрической цепи постоянного тока...
Другие файлы:
Исследование цепей постоянного и переменного тока
Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные эле...
Расчет сложных электрических цепей постоянного тока с использованием закона Кирхгофа
Составление баланса мощностей для электрической схемы. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом наложения токов и методом контурных...
Расчет линейных электрических цепей постоянного и переменного тока
Применение методов наложения, узловых и контурных уравнений для расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Построение потенциальной диагра...
Исследование простых цепей постоянного тока
Сущность метода преобразования (свертки) схемы. Теоретическая и экспериментальная проверка соотношений между напряжениями и токами, вытекающих из 1-го...
Классификация и законы электрических цепей
Понятие и разновидности электрических схем, их отличительные признаки, изображение тех или иных предметов. Идеальные и реальные источники напряжения и...
