Примеры расчета размерных цепей

Лабораторная работа ИЗУЧЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы:

Углубление знаний о законе Ома для участков цепи и о законе Ома для полной цепи. Применения правил Кирхгофа для расчета цепей постоянного тока.

Оборудование: учебно-лабораторный стенд «Законы постоянного тока», мультиметр, три-четыре резистора с известными сопротивлениями, два гальванических элемента разных типов, соединительные провода.

Введение

Постановка задачи о расчете цепи постоянного тока: «Зная величины действующих в цепи э.д.с., внутренние сопротивления источников тока и сопротивления всех элементов цепи, рассчитать силы токов на каждом участке цепи и падение напряжения на каждом элементе».

При решении этой задачи используются:

закон Ома для участка цепи

[image] , (1)

I – сила тока, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление участка;

закон Ома для полной цепи

[image] , (2)

I – сила тока, e - э.д.с. источника тока, R – сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока.

Непосредственный расчет разветвленных цепей, содержащих несколько замкнутых контуров и несколько источников тока, производится с помощью двух правил Кихгофа.

Любая точка в разветвленной цепи, в которой сходится не менее трех проводников с током, называется узлом. При этом ток, входящий в узел, считается положительным, а ток, выходящий из узла, - отрицательным.

Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сила токов, сходящихся в узле, равна нулю:

[image] (3)

Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме э.д.с., встречающихся в контуре:

[image] (4)

Описание стенда «Законы постоянного тока»

В работе используется стенд, состоящий из двух источников тока (гальванических элементов), набора из четырёх резисторов с известными сопротивлениями, мультиметра и набора соединительных проводов.

  1. При сборке электрических цепей необходимо обеспечить хороший контакт в каждом соединении.

  2. Соединительные провода закручиваются под клеммы по часовой стрелке.

  3. При измерении сил токов и напряжений щупы мультиметра должны быть плотно прижаты к клеммам.

  4. Измерения производятся при кратковременном замыкании цепи кнопкой.

  5. Не следует длительное время оставлять цепь в собранном состоянии.

Прежде всего, изучите правила измерений с помощью универсального электроизмерительного прибора – мультиметра.

Измерение, обработка и представление результатов измерений

Задание 1. Определение э.д.с. источников тока

[image]Э.д.с. источника тока можно с достаточно большой степенью точности измерить непосредственно с помощью вольтметра. Но при этом следует иметь в виду, что при этом измеряемое напряжение меньше истинного значения э.д.с. на величину падения напряжения на самом источнике тока.

[image], (5)

где U – показания вольтметра.

Разница между истинным значением э.д.с. и измеренным напряжением при этом равна:

[image]. (6)

При этом относительная погрешность измерения э.д.с. равна:

[image] (7)

Обычно сопротивление источника тока (гальванического элемента) равно несколько Ом (например, 1Ом). Если даже сопротивление вольтметра мало (например, 100 Ом), то и в этом случае погрешность прямого измерения э.д.с. составляет всего » 1%. Хороший вольтметр, в том числе используемый в мультиметре, имеет сопротивление порядка 106 Ом. Ясно, что при использовании такого вольтметра можно считать, что показание вольтметра практически равно измеряемой э.д.с источника тока.

1. Подготовьте мультиметр к измерению постоянного напряжения до 2 В.

2. Не вынимая гальванические элементы из креплений, измерьте и запишите их э.д.с. с точностью до сотых долей вольта.

3. Э.д.с. величина всегда положительная. Соблюдайте полярность при подключении мультиметра к источникам тока. Красный щуп мультиметра присоединяется к «+» источника тока.

Задание 2. Измерение внутреннего сопротивления источников тока

Внутреннее сопротивление источника тока можно вычислить с помощью закона Ома:

[image] . (8)

1. Подготовьте мультиметр для измерения силы постоянного тока до 10(20) А.

2. Составьте электрическую цепь из последовательно соединенного источника тока, резистора (одного из набора) и амперметра.

3. Измерьте силу тока в цепи.

4. Рассчитайте и запишите величину внутреннего сопротивления источника.

5. Аналогичные измерения проделайте для другого элемента.

Задание 3. Расчёт электрической цепи постоянного тока

1. Соберите электрическую цепь по схеме, предложеннойнjнjђсn@M/hнj нj нjЛ9€yѓ@yѓ@yѓков во всех ветвях цепи. Вычислите падения напряжений на каждом резисторе.

4. С помощью мультимета измерьте силу тока в доступном для измерения месте. Измерьте падение напряжения на каждом резисторе.

5. В выводе сравните измеренные и расчетные значения и укажите причины возможных расхождений.

Задание 4. Соединение источников тока в батареи

1. Источники тока могут соединятся в батареи двумя основными способами: параллельно и последовательно. Если источники соединяются последовательно, то их э.д.с. и внутренние сопротивления складываются:

[image] (9)

При параллельном соединении одинаковых источников тока общая э.д.с. батареи равна э.д.с. одного источника, а внутреннее сопротивление батареи в n раз меньше внутреннего сопротивления одного источника тока:

[image] (10)

Соберите цепи по схемам 8, 9, в которых реализуются обе схемы соединения. Рассчитайте и измерьте силу тока в цепи при этих соединениях. В выводе сравните расчетные и измеренные значения.

Отчет по лабораторной работе № 3

Изучение применения закона Ома для расчета цепей постоянного тока выполненной учащимся школы «Поиск»   ………………………………………………………………………………… «…….»………….. 200….

Задание 1. Определение э.д.с. источников тока

Первый источник тока e1 = ……… В

Второй источник тока e2 = ……… В

Задание 2. Измерение внутреннего сопротивления источников тока

Первый источник тока

R = ……… Ом, I = ……… А, r1 = ……… Ом

Второй источник тока

R = ……… Ом, I = ……… А, r2 = ……… Ом

Таблица 1

I1, А

I2, А

I3, А

U1, В

U2, В

U3, В

Вчисленные значения

Измеренные

значения

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………





Похожие курсовые работы

1. Расч т размерных цепей примеры

2. Коэффициент профессора ф в коньшина к примеры задач

3. Эластичность спроса примеры решения задач

4. Примеры решения задач на эластичность спроса

5. Картель Примеры картеля

6. Картель примеры фирм

7. Методика и примеры расчета радиационной обстановки

8. Дюркгейм примеры самоубийств из истории

9. Примеры задач на эластичность спроса по цене

10. Организационная структура предприятия примеры

11. Примеры решения задач эластичности спроса по цене

12. Основные законы диалектики примеры

13. Картель примеры

14. Машиностроение примеры хронометраж

15. Банкротство предприятия примеры

Обратная связь
Реклама
Курсовые работы, рефераты и доклады