Исследование основных соотношений

В цепи постоянного тока с последовательным и параллельным соединением приёмников

 

Цель:

Убедиться в справедливости закона Ома и первого закона Кирхгофа. Проанализировать основные соотношения в цепи постоянного тока.

 

Краткие сведения из теории:

Постоянным называется ток величина и направление, которого не изменяется с течением времени.

Закон Ома для участка цепи:

I = .

Закон Ома для всей цепи:

I = .

Способы соединения приёмников:

 

Последовательное	Параллельное	Смешанное
I = I1 = I2 = I3	I = I1 + I2 + I3
U = U1 + U2 + U3	U = U1 = U2 = U3
R = R1 + R2 + R3	=  +  +

 

Первый закон Кирхгофа:

Сумма токов, направленных к узлу электрической цепи, равна сумме токов, направленных из него.

Или:

Алгебраическая сумма токов ветвей для любого узла электрической цепи равна нулю:

∑ I = 0.

 

1

Порядок выполнения работы:

 

I. Исследование основных соотношений в цепи с

Последовательным  соединением приёмников

 

1. Соберите электрическую схему, указанную на рисунке 1.

                                                                                                                        Рисунок 1

 

2. Вольтметры и амперметр переведите в режим ДС (двойной щелчок мышью открывает окно).

 

3. Установите значения параметров согласно заданию преподавателя.

Показания приборов занесите в таблицу 1.

                                                                                                                        Таблица 1

№ опыта	Задано				Измерено				Рассчитано
	U, В	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	I, А	U1, В	U2, В	U3, В	Rобщ, Ом	Uобщ, В
1
2
3

 

4. Измените номинал второго резистора, в соответствии с заданием преподавателя.

Показания приборов занесите в таблицу 1.

 

5. Закоротите резистор R ₂, как показано на рисунке 2.

                                                                                                                         Рисунок 2

 

Показания приборов занесите в таблицу 1.

 

2

 

20. Вычислите коэффициент пульсаций выходного сигнала по формуле:

q =   · 100 % =

 

21. Сделайте выводы по проделанной работе и ответьте на вопросы.

 

Выводы:

 

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение сглаживающих фильтров_____________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Какие виды фильтров Вы знаете? Где и как они применяются?______________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Как влияет увеличение частоты питающего напряжения на работу ёмкостного сглаживающего фильтра?_____________________________________

____________________________________________________________________

 

43

16. На осциллографе установите следующие значения:

TIME BASE – 0.01 s/div;

CHANNEL A – 1 V/div;

CHANNEL В – 1 V / div.

 

17. На вход А осциллографа подаётся входное напряжение, а на вход В – выходное. Зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжений:

 

        входное напряжение                                      выходное напряжение

 

18. Измерьте:

максимальное выходное напряжение

U_{2 mах} =                      В;

минимальное выходное напряжение

U_{2 min} =                            В;

рассчитайте разность между максимумом и минимумом выводного напряжения

ΔU₂ =                     В.

 

19. Вычислите среднее значение выходного напряжения Ud по результатам измерений:

U _d =  = U_{2 max} – Δ U₂ / 2 =                     В;

где                                           Δ U₂ = U_{2 max} – U_{2 min} =                       В;

среднее значение выходного напряжения по показаниям мультиметра:

U _d =                            В.

 

Сравните значения, полученные разными методами: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

42

6. Ответьте на вопросы:

- Как изменяется эквивалентное сопротивление цепи при увеличении одного из сопротивлений?________________________________________________________

______________________________________________________________________

- Как при этом изменяется сила тока?____________________________________

______________________________________________________________________

- Как изменяется падение напряжения на каждом резисторе?________________

______________________________________________________________________

- Ответьте на те же вопросы, при условии, что сопротивление одного из резисторов уменьшили.________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________