Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Факультет "Радио и телевидение"
Лабораторная работа №4
по дисциплине "Теоретические основы электротехники"
Выполнил
Проверил Н.А.Стушкина
Цель работы
С помощью программы Micro-Cap проследить изменение потенциала вдоль замкнутого контура. Познакомиться с применением виртуальных вольтметров и амперметров. Убедиться с помощью машинного эксперимента в справедливости закона Ома.
Ход работы
Схема
цепи представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема цепи
Проведём предварительный расчёт
График
распределения потенциала вдоль контура
представлен на рисунке 2:
Рисунок 2 – График
На рисунке 3 представлена схема цепи с включенный амперметром:
Рисунок 3 – Схема цепи с амперметром
На рисунке 4 представлена схема цепи с вольтметром, включенным в положение 1:
Рисунок 4 – Схема цепи с вольтметром (положение 1)
На рисунке 5 представлена схема цепи с вольтметром, включенным в положение 2:
Рисунок 5 – Схема цепи с вольтметром (положение 2)
Показания приборов и значения по предварительному расчёту занесём в таблицу (рисунок 6):
Рисунок 6 – Таблица значений
Повернём источник ЭДС на 180º и проведем повторные расчёты.
График распределения потенциала вдоль контура представлен на рисунке 7:
Рисунок 7 – График
На рисунке 8 представлена схема цепи с включенный амперметром:
Рисунок 8 – Схема цепи с амперметром
На рисунках 9 и 10 представлены схемы цепи с вольтметром:
Рисунок 9 – Схема цепи с вольтметром (положение 1)
Рисунок 10 – Схема цепи с вольтметром (положение 2)
Показания приборов и значения по предварительному расчёту занесём в таблицу (рисунок 11):
Рисунок 11 – Таблица значений
Вывод:
По результатам можно сделать вывод, что при повороте источника ЭДС на 180º значения потенциалов меняют знак, но не величину. Так как при повороте источника ЭДС полярность приборов не менялась, экспериментальные значения тока и напряжения на нагрузке имеют противоположный знак.
Вопросы для самопроверки
Покажите способы включения вольтметра и амперметра для измерения, приведите примеры.
Амперметр включается в цепь последовательно, как показано на рисунках 3 и 8, вольтметр включается в цепь параллельно с участком, значения напряжения которого мы измеряем, как показано на рисунках 4, 5, 9 и 10.
Что называется электрическим потенциалом?
Потенциалом называется отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду.
Сформулируйте обобщенный закон Ома для постоянного тока.
Сила тока на участке цепи равна отношению алгебраической суммы разности потенциалов на клеммах и ЭДС источников к сопротивлению этого участка
Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи.
Сила тока полной цепи прямо пропорциональна алгебраической сумме ЭДС источников и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.
Что называетcя падением и подъемом напряжения?
Падение напряжения — постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника, по которому течёт электрический ток, обусловленное тем, что проводник обладает активным сопротивлением. Под падением напряжения также понимают величину, на которую меняется потенциал при переходе из одной точки цепи в другую.
Москва 2024