umm_cpost
.pdfКОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Какие цепи называются сложными?
2.В чем заключается методика расчета сложных цепей с помощью законов Кирхгофа?
3.Сколько всего независимых уравнений можно составить для исследуемой цепи с использование законов Кирхгофа?
4.Чем вызвана разность между Э.Д.С. и напряжением одного и того же источника питания?
5.Что такое внешняя характеристика источника питания?
6.В чем заключается расчет построение потенциальной диаграммы.
7.Какие дополнительные данные об исследуемой цепи можно получить с помощью потенциальной диаграммы.
21
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.Изучение порядка измерения мощности одним прибором - ваттметром. Выбор номинальных значений тока и напряжения ваттметра для правильного включения его в цепь.
2.Усвоение практических навыков включения ваттметра для измерения мощности, потребляемой всей цепью и участками цепи.
3.Усвоение расчета баланс мощностей в цепи.
НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
1.Резисторы R1, R2, R3, являющиеся нагрузками.
2.Регулируемый источник напряжения переменного тока
(клеммы А′В′ стенда).
3.Ваттметр.
4.Вольтметр.
5.Монтажные провода - 8 шт.
ПРОГРАММА РАБОТЫ И УКАЗАНИЯ К ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ
1.Перед выполнением работы определить расположение источника питания с регулятором напряжения, измерительных приборов, резисторов.
ВКЛЮЧАТЬ СТЕНД ТОЛЬКО С РАЗРЕШЕНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ !
2.Рассчитать полный ток цепи, представленной схемой на рисунке 1.
Значения сопротивлений резисторов R1, R2, R3 указаны на стенде. Напряжение на входе цепи U =100 В.
Рисунок 1 3. На основании расчетного тока и заданного напряжения
22
определить номинальный режим ваттметра - номинальные ток и напряжение ( ближайшие наибольшие пределы по току и напряжению).
Рассчитать цену деления ваттметра и установить номинальные напряжения и ток на ваттметре.
4.Убедившись в отсутствии напряжения на стенде (сигнальная лампа стенда "сеть" не горит ), выполнить сборку цепи.
5.Проверить установку регулятора напряжения на нуль (ручка регулятора повернута против часовой стрелки до упора).
6.После проверки преподавателем правильности сборки цепи и получения разрешения на включение включить напряжение питания стенда и регулируемый источник напряжения.
7.С помощью регулятора напряжения установить (по вольтметру) напряжение U = 100 В.
8.Записать показание ваттметра.
9.Установить регулятор напряжения на нуль и выключить источник напряжения и стенд.
10.Рассчитать баланс мощностей Р = Р1 + Р2 + Р3.
11.Данные измерений и вычислений свести в таблицу 1 и показать преподавателю.
Таблица 1
Номинальные |
Цена |
|
|
Относительна |
||
значения |
|
|
|
|
я |
|
|
|
деления, |
|
|
||
напряжения и тока |
Ризм., Вт |
Ррасч., Вт |
погрешность |
|||
|
|
|
Вт/дел |
|
|
измерения δ, |
|
|
|
|
|
|
|
Uн, B |
|
Iн, А |
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
Относительную погрешность измерения определяют по формуле |
||||||
δ = |
|
Ррасч |
100 , |
|
|
|
|
Ррасч −Ризм |
|
|
|
|
|
11.В случае достоверности результатов измерений исследуемую цепь разобрать.
12.Начертить схему изучаемой цепи с включенными в нее ваттметрами, измеряющими мощность отдельно в каждом из трех резисторов.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1.Номер и название работы, номер стенда.
2.Цель работы.
23
3.Основные сведения из теории по измерению мощности.
4.Схема исследуемой цепи с включенными в нее ваттметрами для измерения потребляемой мощности всей цепью и каждым резистором отдельно.
5.Расчет мощности, потребляемой всей цепью и каждым резистором отдельно, баланс мощностей.
6.Расчет цены деления ваттметра и погрешности измерения.
7.Таблица данных измерений и вычислений.
8.Выводы по работе (смотри контрольные вопросы).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Каков принцип измерения мощности ваттметром?
2.Какую мощность измеряет ваттметр, примененный в данной работе?
3.В каком случае в цепях переменного тока измерение активной мощности можно производить с помощью амперметра и вольтметра?
4.Какую мощность будет измерять ваттметр, если его клемма U, будет подключена к точке цепи, расположенной между резисторами
R1 и R2 ?
5. Сколько различных цен деления может иметь ваттметр, примененный в данной работе?
24
ТЕСТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Дидактическая единица ГОС «Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока»
Тема 1. Основные определения и топологические параметры электрических цепей
1. Число ветвей n электрической цепи равно:
1) n=4 |
2) n=7 |
3) n=6 |
4) n=5 |
5)n=3 |
2. |
Число узлов n |
в электрической цепи равно: |
||
1) n=4 |
2) n=2 |
3) n=1 |
4) n=5 |
3.Количество независимых уравнений по первому закону Кирхгофа равно:
1)числу узлов;
2)числу ветвей;
3)числу узлов без единицы;
4)числу независимых контуров.
4.Узлом электрической цепи называют:
1)место соединения трёх и более ветвей;
2)один из зажимов источника электрической энергии;
3)один из полюсов двухполюсника;
4)место соединения элементов цепи.
5.Ветвью электрической цепи называют (несколько правильных ответов):
25
1)участок электрической цепи с одним и тем же током;
2)часть электрической цепи, имеющую две пары зажимов;
3)часть электрической цепи с параллельным соединением элементов;
4)участок электрической цепи между двумя узлами.
6.Контуром разветвлённой электрической цепи называют:
1)часть электрической цепи, объединяющую ветви с одинаковыми токами;
2)часть электрической цепи, объединяющую ветви с источниками электрической энергии;
3)замкнутый путь, проходящий через несколько ветвей и узлов.
7.Последовательным соединением элементов электрической цепи называют такое, при котором (несколько правильных ответов):
1)результирующее сопротивление соединения элементов меньше сопротивления любого элемента;
2)ток в каждом элементе один и тот же;
3)напряжение на каждом элементе равно напряжению, приложенному к зажимам соединения;
4)результирующее сопротивление соединения больше сопротивления любого элемента.
8.Параллельным соединением элементов электрической цепи называют такое, при котором (несколько правильных ответов):
1)все элементы присоединяются к одной паре узлов;
2)результирующее сопротивление соединения больше сопротивления любого элемента;
3)напряжение, приложенное к зажимам соединения, равно сумме напряжений на каждом элементе;
4)результирующее сопротивление соединения элементов меньше сопротивления любого элемента.
9.Закон Ома устанавливает связь между током, напряжением и участка цепи.
26
Вставьте пропущенное слово: потенциалом; сопротивлением; ЭДС; длиной.
10.Узлом электрической цепи называют место соединения
1)двух и более ветвей;
2)трех и более ветвей;
3)более трех ветвей;
4)четырех ветвей.
11.Ветвью электрической цепи называют участок между
1)тремя соседними узлами;
2)между двумя выводами источника электрической энергии;
3)двумя узлами;
4)двумя соседними узлами.
12.Графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ее элементов, показывающее соединения этих элементов называется…
1)ветвью;
2)схемой электрической цепи;
3)контуром;
4)узлом.
13.Внешняя характеристика U(I) идеального
источника э.д.с. имеет вид
U
|
|
|
U |
1) |
I |
2) |
I |
|
|||
|
|
|
|
U |
|
|
U |
3) |
|
I |
4) |
|
I |
|
|
||||
|
|||||
|
|
|
|
14. Внешняя характеристика U(I) идеального источника тока имеет вид
27
U U
1) |
|
|
I 2) |
|
I |
|
|
|
|||
|
|||||
|
U |
U |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
I |
|
I |
3) |
4) |
|
|||
|
|
||||
15. Внешняя характеристика U(I) реального источника тока имеет вид
1)
3)
U U
|
I 2) |
|
|
I |
|
||||
U |
U |
|||
|
|
|
|
|
I 4) |
I |
28
Тема 2. Закон Ома и его применение для расчета электрических цепей
1. |
Формула закона Ома имеет вид |
|
|
|
|
|
1) |
U = IR |
2) I=UR |
3) |
R = |
I |
4) R=UI |
|
||||||
|
|
|
|
U |
|
|
2.Если при неизменном напряжении ток на участке цепи уменьшился в 2 раза, то сопротивление участка…
1)увеличилось 2 раза;
2)уменьшилось в 2 раза;
3)не изменилось;
4)увеличилось в 4 раза.
3.Если при неизменном напряжении ток на участке цепи увеличился в 2 раза, то сопротивление участка…
1)увеличилось 2 раза;
2)уменьшилось в 2 раза;
3)не изменилось;
4)увеличилось в 4 раза.
4.Если при неизменном токе на участке цепи сопротивление увеличилось в 2 раза, то напряжение …
1)уменьшилось в 2 раза;
2)уменьшилось в 4 раза;
3)увеличилось 4 раза;
4)увеличилось 2 раза.
5.Если сопротивление увеличить в 2 раза , а ток уменьшить в 2 раза, то напряжение…
1)уменьшилось в 4 раза;
2)не изменилось;
3)увеличилось в 2 раза;
4)уменьшилось в 2 раза.
6. Если увеличить ток и сопротивление в 2 раза, то напряжение…
1)уменьшилось в 4 раза;
2)не изменилось;
29
3)уменьшилось в 2 раза;
4)увеличилось в 4 раза.
7.Формула закона Ома имеет вид
1) I =UR |
2) |
I = |
U |
3) I = |
R |
4) |
U = |
I |
|
R |
U |
R |
|||||||
|
|
|
|
|
|
8. Формула закона Ома имеет вид
1) R = |
U |
2) R = |
I |
|
3) R = IU |
|
I |
U .. |
|||||
|
|
|
||||
9. Если сопротивление R = 50 Ом, а ток I U равно…
4) I =UR
= 2 A, то напряжение
1) 100 В |
2) 10,0 В |
3) 25 В |
4) 0,01 В |
10. Если напряжение U = 100 В, а ток I = 2 A, то сопротивление R равно…
1) 50 Ом |
2) 200 Ом |
3) 0,02 Ом |
4) 100 Ом |
11. Если напряжение U = 100 В, а сопротивление R = 5 Ом, то ток равен…
1) 2 А |
2) |
500 А |
3) 0,05 А |
4) 20 А |
12. Если напряжение |
U = 100 В, а сопротивление R = 10 Ом, то |
|||
ток равен…
1) 1000 А 2) 10 А |
3) 10 ВА |
4) 0,1 А |
30