![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Ерс і внутрішній опір джерелСодержание книги
Поиск на нашем сайте
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Скласти схему згідно з рис. 1.13.1. 2. На міліамперметрі вибрати шкалу вимірювання до 3. Після перевірки схеми ввімкнути джерело постійної ЕРС e в електричну мережу. Повзунком реостата 4. Підрахувати, у скільки разів збільшилася шкала міліамперметра 5. Розрахувати похибки визначення опору шунта. 6. Пункт 3-4 проробити для двох інших шунтів і визначити їх опір Таблиця 1.13.1
Для розширення границь вимірювання вольтметра послідовно до його основної вимірювальної частини підключають додатковий опір Додатковий опір використовується для розширення границь вимірів вольтметром і підключається послідовно до вольтметра. При послідовному з’єднанні
де Враховуючи, що
одержимо формулу для розрахунку додаткового опору:
де У багатошкальних (розрахованих на багато діапазонів вимірювання) вольтметрах вмонтовано кілька додаткових опорів різної величини, під’єднаних до окремих затискачів, виведених назовні приладу або використовується спеціальний перемикач діапазонів вимірювання.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Розібрати попередню схему і скласти схему, зображену на рис. 1.14.1. 2. На досліджуваному вольтметрі вибрати діапазон вимірювання до 3. Після перевірки схеми на джерелі живлення встановити невелику напругу і ввімкнути джерело живлення в електричну мережу. 4. Пересуваючи повзунок реостата 5. Збільшуючи опір 6. Для кратності 7. Визначити відносну і абсолютну похибки вимірювання
Таблиця 1.14.1
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Принцип дії приладів електромагнітної і магнітоелектричної систем. 2. Як розрахувати шунт до амперметра? 3. Опір амперметра дорівнює 0,1 Ом. Чому дорівнює напруга на амперметрі, якщо він показує силу струму 10 А? 4. Опір вольтметра дорівнює 12000 Ом. Який струм проходить через вольтметр, якщо він показує 120 В?
5. Вольтметр, під’єднаний до лампочки розжарювання, що горить, показує 120 В, а амперметр, який вимірює силу струму в лампочці, – 0,5 А. Чому дорівнює опір лампочки? Накресліть схему підключення вольтметра і амперметра. 6. За допомогою амперметра, який розрахований на вимірювання максимального струму 10 А і має опір 0,1 Ом, хочуть виміряти струми до 100 А. Якій опір має мати шунт? ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.15 ДОСЛІДЖЕННЯ ОПОРІВ ПАРАЛЕЛЬНО І ПОСЛІДОВНО З’ЄДНАНИХ ПРОВІДНИКІВ
Мета роботи: вивчити закони протікання струму в послідовно і паралельно з’єднаних провідниках; визначити формули розрахунку опорів таких ділянок. Прилади: джерело постійного струму, мультиметр, досліджувані опори. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Електричним опором ділянки кола прийнято вважати одну з її характеристик, що визначає впорядковане переміщення носіїв струму на цій ділянці. Дослідимо, як залежить опір провідника від його розмірів. Для вимірювання опору можна скористатися законом Ома. Вимірявши напругу між кінцями провідника U і величину струму I, що проходить через нього, ми можемо обчислити опір із співвідношення
Розглянемо кілька простих випадків. 1. Однорідна дротина сталого перерізу. Виміряємо напругу між будь-якими двома точками. Величина струму I в дротині скрізь однакова. Користуючись співвідношенням (1.15.1), знайдемо опір різних відрізків однорідної дротини. Такі вимірювання показують, що опір відрізка однорідної дротини сталого перерізу прямо пропорційний її довжині l. 2. Провідник складений з дротин одного матеріалу і однакової довжини, але різного перерізу. Виміряємо напруги між різними точками, відповідними відрізками однакової довжини, і обчислимо опори цих відрізків за формулою (1.15.1). Знайдемо, що опір відрізків дротин однакової довжини обернено пропорційний площі їх поперечного перерізу S. 3. Якщо в описаному досліді використати дротини однакового перерізу і однакової довжини, але виготовлені з різного матеріалу, наприклад, мідну і залізну, то виявиться, що опір мідної дротини значно менший, ніж залізної. Опір дротини залежить також від її матеріалу. Добуті результати можна виразити такою загальною формулою:
де R – опір дротини, l – її довжина, S – площа поперечного перерізу,
Розглянемо схему послідовного з’єднання провідників, зображену на рис. 1.15.1. Напруга на такій ділянці кола складається з напруг на кожному провіднику:
За законом Ома для ділянки кола:
де R – повний опір кола, I – загальний струм, що протікає в колі. З виразів (1.15.3) і (1.15.4) одержуємо:
звідки повний опір кола послідовно з’єднаних провідників:
У разі послідовного з’єднання провідників їх загальний опір рівний сумі електричних опорів кожного провідника. Розглянемо схему паралельного з’єднання провідників, зображену на рис. 1.15.2. Колом тече повний струм I:
За законом Ома для ділянок кола:
З виразів (1.15.6) і (1.15.7) отримуємо: звідки:
У разі паралельного з’єднання провідників величина, обернена до опору кола, рівна сумі обернених величин опорів усіх паралельно з’єднаних провідників.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 1. Складіть електричну схему, показану на рис. 1.15.3. Виберіть номінали опорів такими: 2.
Визначте експериментально за допомогою мультиметра (у режимі вимірювання опорів) опір між точками: А і С; С і D; B і D; A і D. Запишіть ці покази. 3. Розрахуйте теоретичні значення опорів між вказаними точками схеми і порівняйте їх з виміряними. Які висновки можна зробити з цього? 4. Виміряйте за допомогою мультиметра (у режимі вимірювання струму) струми, які протікають через кожний опір. Запишіть відповідні покази приладу. 5. Перевірте експериментально, що у послідовному колі струм однаковий через усі опори, а у разі паралельного з’єднання – розділяється так, що сума всіх струмів через паралельно з’єднані елементи рівна повному струму через всю ділянку. 6. Виміряйте за допомогою мультиметра (у режимі вимірювання постійної напруги) напруги на кожному опорі. Запишіть відповідні покази приладу. 7. Перевірте експериментально, що у послідовному колі напруга на всій ділянці рівна сумі напруг на кожному елементі, а у випадку паралельного з’єднання – напруга однакова на кожному елементі.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Чи може опір ділянки, що складається з двох паралельно з’єднаних провідників, бути більшим (меншим) за будь-який з них? Поясніть відповідь. 2. Які закони збереження використовуються для виведення формул опору паралельного і послідовного з’єднання провідників? 3. Проаналізуйте аналогію між формулами, що наводяться тут, і формулою для розрахунку опору одного провідника через його геометричні параметри: ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.16
ПОСТІЙНОГО СТРУМУ. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА
Мета роботи: визначити внутрішній опір джерела струму і його ЕРС. Прилади: джерело постійного струму, реостат, вольтметр, амперметр, ключ, з’єднувальні провідники.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Електричний струм у провідниках зумовлений наявністю так званих джерел постійного струму. Сили, що викликають переміщення електричних зарядів усередині джерела постійного струму проти напряму дії сил електростатичного поля, називаються сторонніми силами. Відношення роботи
Електрорушійна сила виражається в тих же одиницях, що і напруга або різниця потенціалів, тобто у вольтах. Робота – міра перетворення енергії з одного виду в інший. Отже, у джерелі ЕРС енергія сторонніх сил перетворюється в енергію електричного поля
При русі заряду
а на внутрішній ділянці:
За законом збереження енергії
Скоротивши вираз (1.16.5) на
тобто електрорушійна сила джерела дорівнює сумі напруг на зовнішній і внутрішній ділянках кола. У випадку розімкненого кола
Підставивши в рівняння (1.16.6) вирази для
отримаємо:
Таким чином, сила струму у колі дорівнює відношенню електрорушійної сили джерела до суми опорів зовнішньої R і внутрішньої r ділянок кола. Це закон Ома для повного кола. Нехай відомі значення сил струмів
Прирівнюючи праві частини цих двох рівностей, одержимо або
Оскільки
Звідки
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 1. Складіть коло за схемою, зображеною на рис. 1.16.1. 2. За допомогою вольтметра визначить напругу на батареї, коли ключ розімкнено. Це і буде ЕРС батареї відповідно до формули (1.16.7). 3. Встановіть деякий початковий опір реостата. Замкніть ключ і виміряйте силу струму, що протікає через реостат, і напругу на реостаті. Запишіть покази приладів. 4. Змініть опір реостата і запишіть інші значення сили струму і напруги. 5. Виконайте вимірювання сили струму і напруги згідно з пунктами 3 і 4 для 6 різних початкових положень повзунка реостата і запишіть отримані значення в таблицю. 6. Розрахуйте внутрішній опір за формулою (1.16.11) для кожного із 6-ти випадків. Дані запишіть в таблицю 1.16.1. 7. Визначте абсолютну і відносну похибки вимірювання ЕРС.
Таблиця 1.16.1
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Сформулюйте закон Ома для повного кола. 2. Чому дорівнює ЕРС джерела у розімкненому колі? 3. Чим обумовлений внутрішній опір джерела струму? 4. Чим визначається сила струму короткого замикання батареї? ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.17 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Змінним електричним струмом називають струм, який змінюється як за величиною, так і за напрямком. Ми будемо вивчати синусоїдальний струм, для якого Змінний струм має дещо інші порівняно з постійним властивості. Ці відмінності наочно проявляються, коли електричне коло містить котушку (індуктивність) або конденсатор (ємність). Котушка в колі постійного струму не впливає на величину струму (опором котушки нехтуємо). Котушка в колі змінного струму суттєво змінює величину струму (навіть якщо опором котушки нехтувати).
Конденсатор в колі постійного струму припиняє струм (розриває коло). В коло змінного струму він вносить певний опір, але не припиняє струм. Розглянемо послідовне з’єднання активного опору, ємності та індуктивності. Нехай струм у колі змінюється за законом
де
Тут r, L та C відповідно активний опір, індуктивність та ємність кола. Формулу (1.17.2) іноді називають законом Ома для змінного струму. До неї входять Підставляючи ці вирази
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Скласти схему згідно з рис. 1.17.2. 2. Під’єднати схему до джерела постійного струму, виміряти напругу 3. Визначити активний опір котушки. 4. Під’єднати схему до джерела змінного струму, знайти повний опір котушки за формулою (1.17.7). 5. 6. Скласти схему згідно з рис. 1.17.3. 7. Під’єднати схему до джерела змінного струму, виміряти 8. Визначити ємність конденсатора за формулою (1.17.8). 9. Скласти схему згідно з рис. 1.17.4. 10. Під’єднати схему до джерела змінного струму, виміряти 11. Підставивши значення відповідних величин у ліву та праву частини формули (1.17.10), переконатись у правильності закону Ома для змінного струму. 12. У звіт про роботу включити схеми та записати дані виміряних і обчислених величин в таблиці 1.17.1, 1.17.2, 1.17.3. Таблиця 1.17.1
Таблиця 1.17.2
Таблиця 1.17.3
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Індуктивність у колі змінного струму. 2. Ємність у колі змінного струму. 3. Закон Ома для змінного струму. 4. Як визначається L і C у цій роботі? 5. Ефективні значення струму та напруги для змінного струму, їх зміст. 6. Поясніть хід виконання роботи. 7. Поясніть будову і принцип дії використаних у роботі приладів. 8. Поясніть роботу електричних схем.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.18 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Напівпровідниковим діодом називається пристрій, який складається з двох різних металевих електродів, між якими знаходиться напівпровідниковий шар, або з двох напівпровідникових електродів з різними типами провідності (n - і р -типу). Опір такого пристрою залежить як від величини, так і від напряму прикладеної до нього напруги. Іншими словами, такий пристрій має властивості випрямляча або детектора. Дія напівпровідникових діодів ґрунтується на здатності контактів будь-якого металу і напівпровідника з різними типами провідності, або двох напівпровідників з різними типами провідності проводити струм в одному напрямі краще, ніж в іншому. При цьому випрямлення ефективне, здебільшого, в тому випадку, коли у випрямляючому контакті на межі металу з напівпровідником або на межі двох напівпровідників з різним типом провідності є дуже тонкий перехідний шар з різко підвищеним опором. Виникнення шару з підвищеним опором пов’язане з існуванням контактної різниці потенціалів між двома тілами, що дотикаються одне до одного. Теоретичні розрахунки залежності струму від напруги приводять до такої формули:
де
де
Оскільки послідовно з перехідним шаром завжди вмикається і шар напівпровідника, практично вимірюється повний спад напруги на діоді (а не тільки на перехідному шарі), то формулу (1.18.1) слід переписати в такому вигляді:
де U – напруга, прикладена до всього випрямляча, У прямому напрямі (
тобто струмзростаєекспоненціально з підвищенням напруги.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Електронно-дірковий перехід у напівпровідниках. 2. Пояснити вольт-амперні характеристики р - n -переходу. 3. Пояснити будову напівпровідникових діодів. 4. Пояснити значення 5. Пояснити хід виконання роботи. 6. Пояснити будову і принципи дії використаних у роботі приладів. 7. Пояснити роботу електричних схем.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.19 ВИВЧЕННЯ РОБОТИ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Випрямлячами називаються пристрої, за допомогою яких змінний струм може бути перетворений у струм постійного напрямку. Для створення випрямлячів змінного струмі можуть бути використані прилади (складові елементи) з односторонньою провідністю, тобто ті, що проводять струм в одному напрямі значно краще, ніж у іншому (двоелектродна лампа, напівпровідникові діоди і т.д.). випрямлячі, що складаються тільки з таких приладів змінний струм за величиною і напрямом перетворюють у постійний струм за напрямом але пульсуючий за величиною. Розрізняють одно- та двопівперіодні випрямлячі. Для перетворення пульсуючого струму постійного напряму у струм постійний як за напрямом, так і за величиною застосовують згладжуючи фільтри (певним чином з’єднані дроселі і конденсатори). ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
За допомогою осцилографа 1. Скласти схему згідно з рис. 1.19.1 ( Осцилограф (рис. 1.19.1) використовується з розгорткою за часом для спостереження форми напруги на опорі навантаження та вигляду залежності струму через активний опір навантаження випрямляча від часу. 2. Перемикаючи ключ (К) у положення І, ІІ, ІІІ замалювати осцилограми і записати покази амперметра.
Якщо двополюсний перемикач (К) знаходиться у положенні І, то одна половина випрямляча буде замкнута накоротко, а друга вимкнута. У цьому випадку випрямлення відсутнє: на осцилографі спостерігається синусоїда. Коли перемикач перевести у положення ІІ, то ввімкнеться один діод. Одержуємо однопівперіодне випрямлення. У положенні ІІІ перемикача до осцилографа приєднані обидві половини випрямляча. Одержуємо двопівперіодне випрямлення. 3. Скласти схему однопівперіодного випрямляча за рис. 1.19.2 (
300 Ом; ![]() ![]()
4. Дослідити роботу однопівперіодного випрямляча (рис. 1.19.2) в залежності від положення повзунка реостата 5. Зарисувати вид осцилограм для напруг. 6. Скласти схему двопівперіодного випрямляча (схема Герца) згідно з рис. 1.19.3 ( 7.
8. Зарисуйте вид характерних осцилограм для напруг.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Хід виконання роботи. 2. Робота електричних схем. 3. Пояснити одержану у вправах 1 і 2 залежність струму від напруги. 4. Пояснити однопівперіодне і двопівперіодне випрямлення змінного струму. 5. Електронно-дірковий перехід у напівпровідниках. 6. Пояснити роботу досліджуваних схем.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.20 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Речовини, що змінюють свої електричні опори під дією на них світла, називаються фотоопорами. Світло, падаючи на опір, звільняє з його кристалічної ґратки електрони, тобто виникає явище внутрішнього фотоефекту. Переведені світлом в зону провідності електрони і «дірки», що утворилися на їх місці, в ґратці кристала під впливом прикладеного електричного поля починають рухатися: провідність кристала зростає, що рівноцінно зменшенню електричного опору досліджуваного зразка. Фотоопір є звичайним напівпровідниковим омічним опором, що знаходиться між двома провідними електродами. За наявності в колі зовнішнього джерела струму і затемненого фотоопору, в колі протікатиме незначний струм, який зветься темновим. Якщо величина прикладеної напруги постійна, то сила струму в колі залежатиме від падаючого на нього світлового потоку. ОПИС СХЕМИ
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 1. Скласти електричне коло, як показано на рис. 1.20.1. 2. Зміню
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 1248; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.102.148 (0.015 с.) |