3. Правила оформления отчетов по лабораторным работам
Отчет по каждой работе выполняют на отдельных листах формата А4 (210 х 297).
Отчет должен содержать:
-номер и тему лабораторной работы;
-цель работы;
-состав технического обеспечения работы (перечень лабораторного оборудования, измерительных приборов) и таблицу «Технические характеристики приборов»;
-схему исследуемой электрической цепи;
-расчетные формулы и вычисления;
-результаты исследования (таблицы измерений и вычислений, графики);
-выводы по работе.
4. Правила техники безопасности в лаборатории электротехники
При работе в лаборатории студенты должны соблюдать правила
безопасности.
4.1. Запрещается:
-самостоятельно включать лабораторные стенды в сеть;
-отключать заземление лабораторных стендов;
-вынимать блоки стенда и измерительные приборы;
-ремонтировать блоки и измерительные приборы;
-самостоятельно менять предохранители;
-оставлять включенный стенд без надзора.
4.2. В случае повреждения блоков стенда следует немедленно отключить их от сети питания и сообщить об этом преподавателю.
4.3. По окончании работы необходимо отключить питание стенда.
4.4. Если в лаборатории произошел несчастный случай, следует отключить питание лаборатории, оказать пострадавшему первую помощь и сообщить о случившемся преподавателю.
5. Лабораторные работы
5.1 Лабораторная работа №1 Опытная проверка законов Ома и Кирхгофа
5.1.1 Цель работы
5.1.1. Убедиться на опыте в физической сущности законов Ома и Кирхгофа.
5.1.2. Изучить соотношения между токами и напряжениями при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов.
5.1.3. Проверить на опыте справедливость законов Кирхгофа.
Основные теоретические положения
5.2.1. Расчет и анализ любых электрических цепей может быть произведен с помощью закона Ома и законов Кирхгофа. В соответствии с законом Ома для участка цепи, не содержащего источник Э.Д.С., ток в ней прямо пропорционален напряжению U на этом участке и обратно пропорционален его сопротивлению R:
(5.1)
Ток в полной цепи, содержащей источник Э.Д.С. E , определяется законом Ома для полной цепи:
,
(5.2)
где r - внутреннее сопротивление источника.
На практике применяются различные виды соединений элементов электрической цепи. Соединение элементов, при котором через них проходит один и тот же ток, называется последовательным (рисунок 5.1.1.):
Рисунок 5.1.1. Последовательное соединение элементов
Для такой цепи токи отдельных участков имеют одинаковое значение:
(5.3)
Напряжение всей цепи равно сумме напряжений на всех участках:
(5.4.)
где эквивалентное сопротивление всей цепи:
(5.5)
Соединение элементов, при котором соединены между собой их начала и концы, и напряжение на них одно и то же, называется параллельным:
Рисунок 5.1.2. Параллельное соединение элементов
Для такой цепи напряжения на всех элементах имеют одинаковое значение:
(5.6)
Ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в ветвях:
(5.7)
где
(5.8)
или эквивалентная проводимость цепи:
(5.9)
Соединение, при котором на одних участках цепи элементы соединены последовательно, а на других параллельно, называется смешанным. При расчете таких цепей используются соотношения как для последовательных, так и для параллельных соединений.
Согласно первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулю:
(5.10)
Согласно второму закону Кирхгофа алгебраическая сумма Э.Д.С. источников в любом замкнутом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме падений напряжений на участках этого контура:
(5.11)