МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования «Тольяттинский государственный университет» (наименование института полностью) Техносферная безопасность (Наименование учебного структурного подразделения) ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №_1__ по дисциплине (учебному курсу) «__Электротехника и электроника__» (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант ____ (при наличии) Студент Марал Адыльбекович Бикинтаев Группа ТБбп-2006вс Преподаватель Наталия Вячеславовна Шаврина (И.О. Фамилия) (И.О. Фамилия) Тольятти 2023г__ Бланк выполнения лабораторной работы 1 «Последовательное, параллельное и смешанное соединения пассивных элементов на постоянном токе» Цель работы: Исследование распределения токов, напряжений и мощностей при различных способах соединения пассивных элементов. Оборудование: Стенд лабораторный. Одно из регулируемых сопротивлений. Горизонтальная панель (1-кнопка магнитного пускателя стенда, 2- кнопка подачи постоянного напряжения одного из источников питания, 3- регулятор одного из источников питания – ЛАТР.) Порядок выполнения работы: В данной лабораторной работе проверим закон Ома для последовательного, параллельного и смешанного соединений сопротивлений. Выполнение работы. Последовательное соединение. Опыт №1 Схема: Ход работы: 1. 2. 3. 4. Включить стенд. Рукоятку ЛАТРА установил в крайнее левое положение, при котором U = 0В. Нажал на кнопку подачи постоянного напряжения соответствующего источника питания. Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 40В. Потенциометр R1 полностью ввести. Снял показания приборов и занес данные в таблицу №1. 5. 6. 7. Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 60В. Потенциометр R1 останется в том же положении. Данные занес в таблицу №1. При том же напряжении источника питания выставлена половину потенциометр R1 и снял показания приборов. Данные занес в таблицу №1. Произвел расчёт полученных данных, указанных в таблице №1. Таблица 1 Экспериментальные и расчётные данные последовательного соединения элементов № 1 2 3 U, B 40 60 60 Измерено U1, U2, B B 6,6 3,3 10 1 6,6 23,3 I, A 0,1 0,2 0,3 R1, Ом 66 50 22 R2, Ом 33 5 77,7 Вычислено RЭ, P1, Ом Вт 99 0,7 55 2 99,7 1,98 P2, Вт 0,3 0,04 7 PЭ, Вт 0,9 2,2 9 Последовательное соединение. Опыт №2 Схема: Ход работы: 1. Включил стенд. Рукоятку ЛАТРА , соответствующую параллельному соединению, установил в нулевое положение, при котором U = 0В. 2. Нажал на кнопку подачи постоянного напряжения соответствующего источника питания. Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 40В. Потенциометр R1 полностью ввёл. Снял показания приборов и занес данные в таблицу №2. Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 60В. Потенциометр R1 останется в том же положении. Данные занес в таблицу №2. При том же напряжении источника питания вывел полностью потенциометр R1 и снял показания приборов. Данные занес в таблицу №2. Произвёл расчёт полученных данных, указанных в таблице. 3. 4. 5. 6. 7. Таблица 2 Экспериментальные и расчётные данные параллельного соединения элементов № 1 2 3 U, B 40 60 60 Измерено I, I1 , A A 0,6 0,2 1 0,3 5 2 I2 , A 0,3 0,5 0,5 R1, Ом 267 260 42 R2, Ом 200 180 132 Вычислено RЭ, P1, Ом Вт 114 32 106 78 31,9 470 P2, Вт 36 90 380 PЭ, Вт 68 168 850 Смешанное соединение. Опыт №3 Схема: Ход работы: 1. Включил стенд. Рукоятку ЛАТРА, соответствующую параллельному соединению, установил в нулевое положение, при котором U = 0В. 2. Нажал на кнопку подачи постоянного напряжения соответствующего источника питания. 3. Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 70В. Потенциометр R2полностью ввёл. 4. Снял показания приборов и занес данные в таблицу №3. 5. Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 90В. Потенциометр R2останется в том же положении. Данные занес в таблицу №3. 6. При том же напряжении источника питания вывел полностью потенциометр R2и снял показания приборов. Данные занес в таблицу №3. 7. Произвёл расчёт полученных данных, указанных в таблице. Таблица 3 Экспериментальные и расчётные данные смешанного соединения элементов № 1 2 3 U, U1, B B 70 33,3 90 36,6 90 36,6 Измерено U23, I1, I2, I3, B A A A 8,3 0,5 0,1 0,3 10 0,6 0,2 0,4 0 0,9 0 0 R1, Ом 66,6 61 40,7 R2, Ом 83 50 0 Вычислено R3, P1, P2, Ом Вт Вт 27,7 20,8 4,16 25 27,7 9,3 0 32,9 0 P3, Вт 12,5 18,6 0 P, Вт 37,5 55,6 32,9 Выводы: С данной лабораторной работы возможно сделать следующий вывод, что при последовательном соединении через резисторы ток, практически не изменяя своей величины, течет через все элементы. При параллельном включении резисторов ток в цепи разветвляется по отдельным ветвям, протекая через каждый элемент – по закону Ома величина тока обратно пропорциональна сопротивлению, напряжение на всех элементах одинаковое. Смешанная схема делится на фрагменты, ток и напряжение рассчитывается для каждого отдельно в зависимости от того, как они соединены на выбранном сегменте электрической схемы. Ответы на контрольные вопросы: 1. Формулировка законов Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа: Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла. Первый закон Кирхгофа говорит нам о том, что сумма токов в любом узле абсолютно любой электрической цепи равна нулю. Или так же говорит, что алгебраическая сумма втекающих токов равна алгебраической сумме вытекающих из узла токов. Второй закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма всех токов в узле равна нулю. Второй закон Кирхгофа гласит, что в любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех пассивных элементах цепи. 2. Как изменится ток 𝐼1 (рис. 12), если параллельно резисторам 𝑅2 и 𝑅3 включить ещё один резистор? Сила тока I 1 увеличится, так как сопротивление снизится. 3. Как распределяются токи в приемниках, соединенных параллельно? Токи в цепи, состоящей из параллельно соединенных приемников, распредел яются между ними прямо пропорционально их проводимостям, то есть обратно пропорционально их сопротивлениям.