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: Лабораторный стенд. Стенд состоит из вертикальной и горизонтальной панелей. Вертикальная панель содержит элементы схем и разделена на 3 зоны – по количеству проводимых опытов (последовательное, параллельное и смешанное). Линиями синего и красного цветов изображены провода, составляющие схему. На схемах присутствуют элементы управления – регулируемые сопротивления. Регулировка напряжения осуществляется при помощи поворотного регулятора (ЛАТР). 1. Последовательное соединение. Опыт 1 Схема: Описание работы: 1. Включить стенд. Рукоятку ЛАТРа установил в крайнее левое 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 = 60В. Потенциометр R1 полностью ввести. 4.Снимаю показания приборов и заношу данные в таблицу №1. 5.При том же напряжении источника питания выставил на половину потенциометр R1 и снял показания приборов. Данные занес в таблицу №1. 6.Произвожу расчёт полученных данных, указанных в таблице №1. Таблица 1 Экспериментальные и расчётные данные последовательного соединения элементов № 1 2 Измерено U1, U2, B B 10 1 6,6 23,3 U, B 60 60 I, A 0,2 0,3 R1, Ом 50 22 R2, Ом 5 77,7 Вычислено RЭ, P1 , Ом Вт 55 2 99,7 1,98 P2, Вт 0,04 7 PЭ, Вт 2,2 9 2. Параллельное соединение. Опыт 2 Схема: Описание работы: 1. Рукоятку соответствующего параллельному соединению ЛАТРа устанавливаю в нулевое положение, потенциометр 𝑅1′ полностью введен. 2. Нажимаю на кнопку подачи постоянного напряжения соответствующего источника питания. 3. Устанавливаю напряжение ручкой ЛАТРа 𝑈 = 60В, снимаю показания всех приборов и заношу их в табл. 2 4. Не меняя напряжения источника питания, необходимо полностью вывести сопротивление потенциометра 𝑅1′ . Результаты всех приборов заносим в табл. 2 (бланк выполнения лабораторной работы 1). 5. Рассчитваю величины, указанные в табл. 2. № 1 2 Таблица 2 Экспериментальные и расчётные данные параллельного соединения элементов Измерено Вычислено U, I, I1, I2, R1, R2, RЭ, P1 , P2, PЭ, B A A A Ом Ом Ом Вт Вт Вт 1 0,3 0,5 260 180 106 78 90 168 60 60 5 2 0,5 42 132 31,9 470 380 850 3. Смешанное соединение. Опыт 3 Схема Описание работы: 1. Рукоятку соответствующего смешанному соединению ЛАТРа устанавливаю в нулевое положение, потенциометр 𝑅2 полностью введен. 2. Включаю питание, устанавливаю ЛАТРом напряжение 𝑈 = 90 В, снимаю показания всех приборов и занесим их в табл. 3. 3. Не меняя напряжения источника питания, необходимо полностью вывести сопротивление потенциометра 𝑅2 . Результаты всех приборов заносим в табл. 3. 4. Рассчитваю величины, указанные в табл. 3 № 1 2 U, B 90 90 Таблица 3 Экспериментальные и расчётные данные смешанного соединения элементов Измерено Вычислено U1, U23, I1, I2, I3, R1, R2, R3, P1, P2, P3, P, B B A A A Ом Ом Ом Вт Вт Вт Вт 0,6 0,2 0,4 61 50 25 27,7 9,3 18,6 55,6 36,6 10 36,6 0 0,9 0 0 40,7 0 0 32,9 0 0 32,9 Выводы: При иследованиях в данной лабораторной работе,можно сделать соответствующие выводы о том,что при последовательном соединении ток практически не изменяется протекая через резисторы. При параллельном подключении резисторов, ток протекает через них по закону Ома. Смешанная схема делится на фрагменты, ток и напряжение рассчитывается для каждого отдельно, в зависимости от того, как они соединены в электрической схеме. Ответы на контрольные вопросы: 1. Формулировка законов Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа говорит нам о том, что сумма токов в любом узле абсолютно любой электрической цепи равна нулю. Второй закон Кирхгофа гласит, что сумма ЭДС в замкнутом контуре равна сумме падений напряжений 2. Как изменится ток I1 (рис. из опыт 3), если параллельно резисторам R2 и R3 включить ещё один резистор? Сила тока I1 увеличится, из-зи того что снизится сопротивление. 3. Как распределяются токи в приемниках, соединенных параллельно? Токи в цепи, состоящей из параллельно соединенных приемников, распре деляются между ними прямопропорционально их проводимостям, тоесть обрат но пропорционально их сопротивлениям.
