Лабораторные работы5 / Отчет003(моё)

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ.

Кафедра Электротехника и транспортное электрооборудование.

Отчет

о выполнении лабораторной работы №3

«Экспериментальная проверка основных законов электрических цепей»

Работу выполнили студенты гр. 05МО1:

Шеин Е.В.

Салихов Х.Х.

Работу приняла: Егорова О.В.

Пенза, 2007 г.

Описание объекта исследования.

Объект исследования – линейная электрическая цепь, состоящая из одного или двух источников ЭДС, набора постоянных сопротивлений и магазина сопротивлений, использующийся в качестве переменного рези­стора и двух вольтметров, используемых для определения напряжения и силы тока в участках цепи.

Цель работы.

Экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа в линейной электрической цепи.

Программа работы.

1. Собрать эл. цепь по схеме 1. Установить сопротивление нагрузки R_н =100 Ом. Изменяя ЭДС ист. от 0 до 10 В, снять вольт-амперную характеристику резистора R_н. Рез-ты измерений занести в табл. 1.

2. Установить ЭДС ист. 6В и изменяя сопротивление нагрузочного резистора R_н в пределах от 0 до 1 кОм через 200 Ом, измерить I_н, U_н на R_н и на . Рез-ты измерений занести в табл. 2.

3. Собрать эл. цепь по схеме рис. 2. Установить Е=6В. Измерить токи I₁, I₂, I₃ и рез-ты измерений занести в табл. 3.

4. Собрать эл. цепь с соответствии со схемой 3, с двумя ист. ЭДС. Установить значения ЭДС ист. по указанию преподавателя. Установить значение сопротивления нагрузки R_н = (100 ‑ 500) Ом. Измерить напряжение на каждом участке цепи с учетом полярности. Рез-ты эксперимента занести в табл. 4.

Схема эксперимента и применяемого оборудования.

(Рис. 1)

(Рис. 2)

(Рис. 3)

Результаты эксперимента и их обработка.

(Таблица 1)

E, В	Uн, В	Iн, мА
0	0	0
2	1,1	10
4	2,3	21
6	3,3	30
8	4,4	41
10	5,5	52

По результатам эксперимента, выполненного по схеме 1, построена таблица 1,2.

(Таблица 2)

Rн, Ом	Uн, В		Iн, мА		, В
	расчет	эксперимент	расчет	эксперимент	расчет	эксперимент
0	0,024	0,02	72	68	5,98	5,8
200	4,24	4,2	21,2	20	1,76	1,75
400	4,97	5	12,4	12	1,03	1,05
600	5,28	5,3	8,78	8,5	0,72	0,72
800	5,44	5,4	6,79	6,6	0,56	0,56
1000	5,54	5,6	5,54	5,4	0,46	0,46

Расчеты выполнялись согласно законам Ома для участка цепи, содержащего ЭДС и не содержащего ее .

мА

мА

мА

мА

мА

мА

В

В

В

В

В

В

В

В

В

В

В

В

По результатам эксперимента, выполненного по схеме 2 построена таблица 3.

(Таблица 3)

Способ определения величин	E, В	I1, мА	I2, мА	I3, мА
Расчетный	6	40	27	13
Экспериментальный	6	40	27	13

Расчеты выполнялись по первому закону Кирхгофа и законам Ома для участка цепи, содержащего ЭДС и не содержащего ее .

мА; В

мА; мА.

По результатам эксперимента, выполненного по схеме 3, построена таблица 4.

(Таблица 4)

Uaf=E2	Uba=E1	Ubc, мВ	Ucd, В	Ude, В	Uef, В	Uad, В
6	6	1,95	2,25	4,4	3,5	1,8

Полученные данные демонстрируют справедливость второго закона Кирхгофа : E₂+E₁=U_bc+U_cd+ U_de+ U_ef: 6+6=1,95+2,25+4,4+3,5.

Потенциальная диаграмма abcdefa:

Вольт-амперная характеристика I_н = f (U_н) (по результатам табл. 1)

Вывод:

Данный график показывает прямую зависимость Iн от Uн, что и следует из закона ома для участка цепи.

Графики зависимости U_н = f (I_н) (по результатам табл. 2)

Вывод:

Данный график показывает, что с уменьшением силы тока на Rн, напряжение увеличивается, потому что, в данной схеме при постоянном ЭДС увеличиваем Rн. А с увеличением сопротивления Rн сила тока на нём падает, а напряжение растёт. Это видно из закона Ома Iн = E / (R1+Rн) Uн = E - R1*Iн

Окончательный вывод:

Анализ полученных результатов показал справедливость законов Кирхгофа и Ома для линейных цепей постоянного тока.