Правила техники безопасности при работе с электрическими установками

1. Электрические цепи собирайте только при отключенном источнике тока.

2. Убедитесь в исправности соединительных проводов. Не пользуйтесь проводами без наконечников! Во избежание разрывов соединительных проводов и их замыкания располагайте провода аккуратно и надежно зажимайте клеммами.

3. Перед включением в цепь электроизмерительных приборов их необходимо установить на наибольший предел измерения.

4. Проверьте заземление электрических приборов и аппаратов (там, где это необходимо!).

5. Источники питания включайте только с разрешения преподавателя или лаборанта. Первое опробование проверенной цепи производить в их присутствии.

6. Следить за тем, чтобы во время работы случайно не коснуться оголенных токоведущих частей цепи, находящихся под напряжением.

7. Любые переключения производите при отключенном источнике питания, а при работе с электрическими машинами, только при полной остановке ротора.

8. По окончании очередных измерений отключайте источник тока. Не оставляйте электрическую цепь под током без присмотра!

9. Обнаружив любую неисправность в приборах, машинах и аппаратах, находящихся под напряжением, немедленно выключайте рубильник (выключатель) в цепи источника тока и сообщите об этом преподавателю или лаборанту.

10. После полного окончания работы, сначала отключить источник тока, затем разобрать цепь и привести в порядок рабочее место.

11. При разборке цепи помните, что прикосновение к клеммам конденсатора, имеющего остаточный заряд, опасно! После выключения цепи с конденсатором не забудьте его разрядить, замкнув клеммы конденсатора.

Лабораторная работа №1

Применение правил Кирхгофа к расчету электрических цепей, измерение сопротивлений резисторов мостиком Уитстона

Приборы и принадлежности: магазины сопротивлений – 3 шт, гальванометр, источник питания – батарея аккумуляторов или выпрямитель (напр. ВС 4-12), автотрансформатор РНШ, исследуемые резисторы, соединительные провода.

Теоретическое введение

Для расчёта сложных электрических цепей, особенно разветвлённых, удобно использовать правила Кирхгофа. Первое правило Кирхгофа- правило узлов: «Алгебраическая сумма токов в узловой точке равна нулю ».

Узловой точкой называют такую точку электрической цепи, в которой сходится не менее трёх проводников.

Токам, направленным к узлу и исходящим от него, следует приписывать разные знаки. Например, для узловой точки А – I₁, I₂, I₃, приписываем знак «+», а токам I₄, I₅ – приписываем знак «–». Тогда:

Второе правило Кирхгофа: «В любой замкнутом контуре разветвлённой цепи алгебраическая сумма произведений силы тока на сопротивление отдельных участков равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре

При использовании правил Кирхгофа рекомендуется:

1. Выбрать (выделить) замкнутый контур.

2. Указать на схеме, произвольно, направление токов на отдельных участках.

3. Выбрать направление обхода контура (по направлению часовой стрелки или напротив.).

4. Определить знаки ЭДС и токов. При произвольном обходе контура положительными считаются те токи направление которых совпадает с направлением обхода, и отрицательными считаются токи, направление которых противоположно направлению обхода. ЭДС считается положительной, если она повышает потенциал в направлении обхода, т.е. если при обходе контура приходится переходить от минуса к плюсу внутри источника.

Например (см. рис. 2), для контура ABCА

Проиллюстрируем применение этих правил к расчёту цепи, схема которой показана на рис. 3. Такая цепь называется мостиком Уитстона.

Измеряемое сопротивление R_x и магазины сопротивлений R₁, R₂, R₃, – образуют плечи моста.

В диагонали моста AC и BD включены источник тока и гальванометр. R – внутреннее сопротивление источника, R_г – сопротивление гальванометра.

По первому правилу Кирхгофа для узлов A, B, D –

По второму правилу Кирхгофа для замкнутых контуров ABDA, ABCB и BCDB –

Сопротивления резисторов R₁, R₂, R₃, R_x, можно подобрать так, что ток в диагонали моста ВД отсутствует, т.е. . Тогда

, откуда .

По этой формуле, при , зная сопротивления резисторов R₁, R₂, R₃, можно определить неизвестное R_x.

.