
3. Исследование электрической цепи при последовательном соединении элементов
3.1. На наборном поле собрать схему исследуемой электрической цепи (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема электрической цепи при последовательном соединении элементов
При проведении исследований необходимо
измерить ток I, напряжениеUисточника, напряжения,
,
и
на всех резисторах схемы и общее
сопротивление электрической цепи
.
Источником питания всех исследуемых электрических цепей этой лабораторной работы являются нерегулируемый источник Е1блока постоянных напряжений. ИсточникЕ1подключается к собранным на наборном поле схемам электрических цепей двумя соединительными проводниками.
После проверки схемы преподавателем включить источник питания Е1,переведя тумблер «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений у положения «ВКЛ».
3.2. Подготовить комбинированный цифровой прибор для измерения тока (режим амперметра):
включить комбинированный цифровой прибор нажатием кнопки «ПИТ»;
соединительный проводник комбинированного цифрового прибора вставить в гнездо с маркировкой «I»;
нажать кнопку измеряемой величины «I»;
установить диапазон измерения 200 (нажать кнопку диапазона 200).
Измерить ток в соответствии с его положительным направлением, подключив соединительные проводники комбинированного цифрового прибора вместо перемычки (в разрыв) последовательно с элементами цепи.
Обратить внимание: отметка «*» на приборе – это условный «-».
Результаты измерения тока в мА занести в таблицу 2.
Таблица 2 – Параметры электрической цепи при последовательном соединении элементов
Величины |
Параметры | ||||||
I, мА |
U, В |
U1, В |
U2, В |
U3, В |
U4, В |
R, кОм | |
измеренные |
|
|
|
|
|
|
|
рассчитанные |
|
|
|
|
|
|
|
3.3. Подготовить комбинированный цифровой прибор для измерения напряжения (режим вольтметра):
включить комбинированный цифровой прибор нажатием кнопки «ПИТ»;
кнопка переключателя рода измеряемой величины «-» «
» (постоянный, переменный ток) не нажата;
соединительный проводник комбинированного цифрового прибора находится в гнезде с маркировкой «U»;
нажать кнопку измеряемой величины «U»;
установить диапазон измерения 200 (нажать кнопку диапазона 200).
3.4. Подключить соединительные проводники измерительного прибора к исследуемой электрической цепи, собранной на наборном поле стенда, и измерить напряжение Uисточника питанияЕ1и напряженияU1, U2,U3, U4 на резисторах. Напряжения измерять в соответствии с их положительными направлениями, подключая комбинированный цифровой прибор параллельно исследуемым участкам без перемен в схеме.
Обратить внимание: отметка «*» на приборе – это условный «-».
Результаты измерения напряжений занести в таблицу 2.
3.5. Если для измерения напряжений в исследуемой электрической цепи использовать мультиметр в режиме вольтметра, то необходимо:
включить мультиметр тумблером;
нажать кнопку переключателя рода измеряемой величины «U»;
установить диапазон измерения 200 (нажать кнопку 200);
Измерить напряжения, как описано в пункте 3.4.
Выключить источник питания Е1тумблером «СЕТЬ» на блоке постоянных напряжений.
3.6. Измерить общее сопротивление
последовательной цепи
:
отключить от схемы проводники, которыми подключен источник питания Е1, а вместо него подключить проводники мультиметра в режиме омметра;
выполнить измерение сопротивления, как описано в пункте 2.3.
Результат измерения сопротивления занести в таблицу 2.
3.7. По закону Ома, провести расчеты данной электрической цепи. Исходными данными для расчетов являются величины сопротивлений резисторов (таблица 1) и величина напряжения источника питания U(таблица 2).
Записать закон Кирхгофа для напряжений (контура) и проверить его выполнение.
Если результаты измерения и результаты расчетов имеют расхождение, которое превышает 20%, надо повторить измерения.
Результаты исследования показать преподавателю.
С разрешения преподавателя разобрать схему.