Задание и порядок выполнения работы

1 Исследование электрической цепи при последовательном соединении элементов

1.1 На наборном поле собрать схему последовательного соединения резисторов (рис. 7).

U

10

1

E

_–

₊

R₂

R₁

2

3

4

5

R₃

6

7

R₄

8

9

Рис. 7

Выход регулируемого источника питания (гнёзда “+” и ”–” на лицевой панели блока постоянных напряжений) соединить с гнёздами 1 и 10 на наборном поле с помощью соединительных проводов. Резисторы R₁, R₂, R₃, R₄ в соответствии с вариантом задания (таблица I). Контакты 3-4, 5-6, 7-8 соединить между собой соответственно с помощью перемычек и соединительных проводов. Варианты заданий приведены в таблице 1.

Таблица _I

№ варианта	E,В	R1	R2	R3	R4
1	10	R05	R06	R07	R08
2	15	R05	R07	R06	R08
3	20	R07	R05	R08	R06
4	12	R06	R08	R05	R07
5	14	R08	R06	R07	R05
6	10	R02	R06	R05	R08
7	15	R08	R05	R06	R07
8	20	R08	R06	R02	R05
9	10	R08	R07	R06	R05
10	15	R05	R08	R06	R07

1.2 Измерить величины сопротивлений R₁ R₄. Для измерения использовать универсальный измерительный прибор Щ 4313 (Щ 4300) или мультиметр. На лицевой панели прибора нажать кнопку для измерения сопротивлений “k ” (“R”). Установить предел измерений 2 кОм путём нажатия кнопки “2”. Для лучшего считывания информации нажать кнопку “Подсвет”. Провода подсоединить к гнёздам “*” и Vk (“UR”). Затем включить кнопку “Пит.” (“Сеть”).

Для измерения сопротивления резисторов R₁ R₄ прибор Щ 4300 (Щ4313) с помощью соединительных проводов подсоединяют поочерёдно к гнёздам 2-3, 4-5, 6-7, 8-9, расположенным на наборном поле. Результаты измерений заносят в таблицу 2.

Таблица ₂

	R1,Ом	R2,Ом	R3,Ом	R4,Ом	U,В
Номер
Вличина

Если на индикаторе измерительного прибора Щ 4313 (Щ 4300) появляется информация вида ”I” (“*”), а на мультиметре будут гореть во всех разрядах “0000”, то необходимо увеличить диапазон измерения, нажав кнопку “20”, “200” или “2000”.

1.3. Величину напряжения контролировать с помощью прибора Щ 4313 (Щ 4300). На приборе нажать кнопку “V”(“U”) и установить предел измерения 200В, нажав кнопку “200”. Прибор с помощью соединительных проводов подсоединить гнёздам 1-10 (см. рис. 6).

К нопка “ ” должна находиться в положении “–”. Тумблер “Сеть” на лицевой панели блока постоянных напряжений поставить в положение “Вкл.”. С помощью потенциометра “Напряжение” установить величину напряжения регулируемого источника питания согласно варианту задания (таблица 1). Измеренную величину напряжения источника занести в таблицу 2.

Если при использовании для измерения милливольтметра на табло появится информация “– 000” и знак “–” мигает, то это означает, что положительное направление напряжения (тока) не совпадает с выбранным. В этом случае необходимо в схеме изменить подключение прибора (поменять местами подключение соединительных проводов к прибору).

1.4 Измерить напряжения на элементах схемы. Подключить источник питания к исследуемой электрической схеме, замкнув контакты 1-2 с помощью “перемычки” или соединительного провода. Измерить напряжения на всех резисторах, подключая измерительный прибор с помощью соединительных проводов к гнёздам 2-3, 4-5, 6-7, 8-9, 2-10 исследуемой электрической схемы (см. рис. 7). Данные измерений занести в таблицу 3. После измерений измерительный прибор отсоединить от исследуемой схемы. Тумблер “Сеть” на лицевой панели БПН поставить в положение “Выкл.”.

Таблица ₃

U,В		U1,В		U2,В		U3,В		U4,В		I, мА
Изм.	Расч.	Изм.	Расч.	Изм.	Расч	Изм.	Расч.	Изм.	Расч.	Изм.	Расч.

Определив в соответствии с выражением U=U₁+ U₂+ U₃+ U₄ расчётное и измеренное значения напряжения U, убедиться в выполнении второго закона Кирхгофа

1.5 Измерить ток, протекающий в исследуемой цепи. Подготовить измерительный прибор Щ 4313 (Щ 4300) для измерения тока. Вынуть штекер соединительного провода из гнезда ”Vk ” и вставить в гнездо с маркировкой “мА” (“I”). Установить предел измерения тока 200 мА с помощью кнопки “200”. Нажать кнопку “mA” (“I”). Разомкнуть контакты 1-2 и подключить к ним измерительный прибор. Тумблер “Сеть” на лицевой панели БПН поставить в положение “Вкл”. Произвести измерения. Результаты измерений занести в таблицу 3.

Убедиться в том, что при последовательном соединении токи, протекающие через каждый элемент электрической цепи, одинаковы. Для этого последовательно подключить измерительный прибор к гнёздам 3-4, 5-6, 7-8, 9-10.

Тумблер “Сеть” на лицевой панели блока постоянных напряжений поставить в положение “Выкл.”.

2 Исследование электрической цепи при параллельном соединении элементов.

2.1 На наборном поле собрать схему из параллельно соединённых резисторов (рис. 8) .

Рис. 8

Резисторы R₁ R₃ выбираются в соответствии с вариантом задания (таблица I).

Контакты 3-4, 5-6, 7-8 замкнуть с помощью перемычек или соединительных проводов. Включить источник питания с помощью тумблера “Сеть” на лицевой панели блока постоянных напряжений. Установить величину напряжения источника питания (как в п. 1.3.) согласно варианту задания (таблица I). Тумблер “Сеть” поставить в положение “Выкл.”.

2.2 Измерить ток в общей цепи I₀ . Для этого измерительный прибор Щ 4313 (Щ 4300) перевести в режим измерения токов (п. 1.5.). Предел измерения установить 2000 мА, нажав кнопку “2000”. Прибор подключить к контактам 1-2. Тумблер “Сеть” на лицевой панели БПН поставить в положение “Вкл”. Затем произвести измерения токов в ветвях. При этом контакты 1-2 должны быть замкнуты, а прибор подключают поочерёдно к контактам 3-4, 5-6, 7-8.

Данные измерений занести в таблицу 4.

Таблица 4

I0,мА		I1,мА		I2,мА		I3,мА		U,В
Изм.	Расч.	Изм.	Расч.	Изм.	Расч.	Изм.	Расч.	Изм.	Расч.

Определив по соотношению I₀=I₁+ I₂+ I₃ расчётное и измеренное значение тока I₀, убедиться в том, что выполняется первый закон Кирхгофа. Тумблер “Сеть” поставить в положение “Выкл”.

2.3 Измерить напряжение на каждом резисторе. Для этого перевести измерительный прибор Щ 4313 (Щ 4300) в режим измерения напряжений (п. 1.3.). При этом выход прибора ”Vk ” (“UR”) соединить с контактом 2, а другой выход “–” — последовательно с контактами 3, 5, 7, 9. Предварительно поставить тумблер “Сеть” в положение “Вкл”. Убедиться в том, что U= U₁= U₂= U₃.

2.4 Отключить с помощью тумблера “Сеть” на лицевой панели блока постоянных напряжений источник питания от сети.