1.2. Лабораторная работа №1

Исследование резистивной цепи на постоянном токе

1.2.1. Цель и краткое содержание работы

Целью работы является изучение основных закономерностей в линейных электрических цепях постоянного тока на примере разветвленной цепи, состоящей из резисторов и источников ЭДС.

Экспериментальное исследование заключается в сборке схем в соответствии с опытами по программе работы, в измерении напряжений и токов на участках исследуемых цепей.

Расчеты с использованием экспериментальных данных проводятся с целью выявления и подтверждения изучаемых закономерностей в электрических цепях постоянного тока.

Обязательные теоретические сведения, необходимые для грамотного проведения исследований, изложены в следующих разделах пособия:

1.1.1. Основные понятия и определения;

1.1.2. Законы Кирхгофа;

1.1.3. Потенциальная диаграмма;

1.1.4. Метод наложения.

При необходимости следует воспользоваться конспектами лекций по соответствующим разделам курса и учебными пособиями.

В настоящей работе студенты подтверждают правильность законов Кирхгофа, строят потенциальную диаграмму и определяют токи в ветвях схемы методом наложения.

1.2.2. Описание лабораторного стенда

Общий вид панели лабораторного стенда приведен на рис.1.8, который включает в себя два реальных источника ЭДС E1 , E2 , активные сопротивления R1...R5 и амперметры постоянного тока А1 и А2.

Рис.1.8. Общий вид панели лабораторного стенда

Источник ЭДС E1 представляет собой выпрямительный мост, запитанный от сети 36-40 В, а источник ЭДС E2 − мост, запитанный через ЛАТР. Поэтому величина E1 фиксирована, а E2 может плавно меняться в пределах 0-100 В с помощью галетных переключателей регулятора напряжения (рис.1.9). Тумблер S45 предназначен для подключения питания источников E1 и E2.

Рис.1.9. Общий вид регулятора напряжения источника E2

лабораторного стенда

Тумблеры S2 и S3 (рис.1.8) предназначены для подключения источников к исследуемой цепи. Каждый элемент подключен к специальным гнездам для осуществления сборки цепи с помощью прилагающихся проводников со штыревыми контактами. Напряжения на участках исследуемой цепи измеряются мультиметром, выдаваемым преподавателем.

1.2.3. Порядок выполнения измерений

1. Собрать схему исследуемой цепи (рис.1.10).

Рис.1.10. Схема исследуемой цепи

2. Перевести тумблеры S2 и S3 в положение 2 и подать питание на стенд с помощью выключателя S45 (под контролем преподавателя).

3. Установить величину ЭДС E2=E1≈35,5В и записать их значения в табл.1.1.

Таблица для записи опытных данных и результатов расчета Таблица 1.1

Измеряемые величины		И З М Е Р Е Н И Я			РАСЧЁТ методом наложения
		СХЕМА С E1 и Е2	СХЕМА С E1	СХЕМА С Е2
E1	В			--------
Е2	В		--------
UE1	В		--------	--------	------------
UE2	В		---------	---------	------------
I1	деления				------------
	А/деление				------------
	А
I2	деления				------------
	А/деление				------------
	А
I3	деления				------------
	А/деление				------------
	А
UR1	B
UR2	B
UR3	B
UR4	B
UR5	B

Примечание: Для исключения ошибок при измерении токов в ветвях схемы следует показания приборов записывать в делениях, предварительно рассчитав цену деления (А/дел.) и занести ее в соответствующую графу таблицы, после чего рассчитать и записать значение тока (А).

4. Перевести тумблеры S2 и S3 в положение 1 и произвести измерение напряжений на источниках U_E1 , U_E2 , падений напряжения U_R1...U_R5 на сопротивлениях R1...R5 и токов I₁... I₃ в ветвях. Для измерения тока I₁ следует перенести перемычку "П" из положения "П1" в положение "П2". Записать в табл. 1.1 (столбец "Схема с E1 и E2") измеренные значения напряжений и токов с учетом их полярности относительно заданных положительных направлений, которые на рис.1.10 указаны стрелками. Если ток в какой-либо ветви течет в направлении, противоположном принятому, (направление определяется по положению переключателей, расположенных на стенде около соответствующего амперметра), то и ток, и падения напряжения на элементах ветви записываются со знаком "минус".

5. Перевести тумблер S3 в положение 2 и произвести измерения токов в ветвях и напряжений на элементах схемы при исключенном источнике E2. Измеренные значения токов и напряжений записать в табл. 1.1 (столбец "Схема с E1" ).

6. Перевести тумблер S3 в положение 1, тумблер S2 − в положение 2 и произвести измерения токов в ветвях и напряжений на элементах схемы при исключенном источнике E1. Измеренные значения токов и напряжений записать в табл. 1.1 (столбец "Схема с E2"). При записи показаний учитывать полярность токов и напряжений в соответствии с п.4.