Последовательное и параллельное

СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ

 

Цель работы: исследовательским путем проверить результаты расчета электрических цепей, которые содержат последовательное и параллельное сопротивление резисторов.

Оборудование и материалы: амперметр, вольтметр, ваттметр, резисторы, тумблер, соединительные провода, источник питания.

Теоретические сведения

При последовательном соединении резисторы включаются в цепь один за другим, то есть конец первого резистора соединен с началом второго, конец второго - с началом третьего. Через все резисторы проходит один и тот же токI=I₁=I₂₌I₃. Напряжение на зажимах цепи равняется сумме напряжения на всех ее участках U=U₁+U₂+U_3. Эквивалентное сопротивление ряда последовательно соединенных сопротивлений равняется сумме этих сопротивленийR=R₁₊R₂ +R₃.

При параллельном соединении начала всех резисторов соединяют в один узел, а их концы – в другой узел. Все резисторы находятся под одним и тем же напряжением U=U₁=U₂=U_3.. Резисторы образуют параллельные ветви. Токи в отдельных ветвях определяются по закону Ома. I=I₁+I₂₊I_3.Токи распределяются по ветвям обратно пропорционально сопротивлениям. Величина обратная сопротивлению называется проводимостью g. Общая проводимость параллельного соединения равна сумме проводимостей всех ветвей.g= g₁₊g₂ + g₃

Ход работы

1. Записать технические данные контрольно-измерительных приборов и оборудование.

 

Наименование приборов	Тип	Система	Предел измерения	Цена деления	Класс точности
Вольтметр
Ваттметр
Миллиамперметр

Оборудование: резисторы, тумблер, соединительные провода, источник питания.

2. Собрать схему электрического соединения и показать ее преподавателю для проверки.

3. Подать питание на стенд. Записать в таблицу показания всех приборов. Выключить питание. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу..

 

Измерено

Вычислить

P

I

U1

U2

U

U

R1

R2

R

R

P1

P2

P

P

Вт

А

В

В

В

В

Ом

Ом

Ом

Ом

Вт

Вт

Вт

Вт

Вычисляем:

U=U₁+U₂=

R₁=U₁/I=

R₂=U₂/I=

R=U/I=

R=R₁+R₂=

P₁=U₁*I=

P=U*I=

P₂=U₂*I=

4. Собрать схему электрического соединения и показать ее преподавателю для проверки..

5. Подать питание на стенд. Записать в таблицу показания всех приборов. Выключить питание. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.Результаты измерений и вычислений.

 

Измерено

Вычислить

P

U

I

I1

I2

I

g1

g2

g

g

P1

P2

P

P

Вт

А

В

В

В

А

Cм

Cм

Cм

Cм

Вт

Вт

Вт

Вт

 

Вычисляем:

I=I₁+I₂=

g₁=I₁/U=

g₂=I₂/U=

g=I/U=

g=g₁+g₂=

P₁=UI=

P₂=UI=

P=P₁+P₂=

P=UI=

Содержаниеотчета

Отчет долженсодержать: тему лабораторной работы, цель работы, таблицу данных КИП и оборудования, схемы электрических соединений, таблицы результатов измерений и вычислений, вывод.

Вывод:

Дать ответ на контрольные вопросы.

1) Как определяется общее сопротивление и общая мощность при последовательном и параллельном соединении резисторов?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

 

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

И КАТУШКОЙ ИНДУКТИВНОСТИ

Цель работы: исследовать неразветвленную цепь переменного тока при последовательном соединении резистора и катушки индуктивности, приобрести навыки в построении векторных диаграмм определении параметров цепи.

Оборудование и материалы: ЛАТР, вольтметр, амперметр,ваттметр, катушка с сердечником

Теоретические сведения

При подключении цепи с последовательно соединенными активным, индуктивным сопротивлением к источнику синусоидального напряжения, в ней устанавливается синусоидальный переменный ток. При прохождении такого тока по цепи на ее участках создаются падения напряжений

- на активном сопротивлении;

- на реактивном сопротивлении, индуктивности;

Из теории, геометрическая сумма напряжений равняется напряжению источника питания Или по закону Ома ,

где Z- полное сопротивление цепиZ= )^2. Ток в цепи определяется величиной этого сопротивления

Для цепей последовательного соединения на диаграммах строят векторы силы тока I - - он единственный, потому что токи через участки цепи равны, напряжений (падений напряжений на участках) Согласно теории на активном сопротивлении нет сдвига по фазе между вектором напряжения и вектором тока, поэтому векторы этих величин совпадают по направлению (угол ) На индуктивном сопротивлении вектор напряжения и вектор тока сдвинуты на ,причем напряжение опережает ток

Ход работы

1. Ознакомится с приборами и оборудованием, записать их технические данные.

Наименование приборов	Тип	Система	Предел измерения	Цена деления	Класс точности

Оборудование:

2. Собрать схему показать ее руководителю.

 

3. Изменяя индуктивность катушки путем выдвижения сердцевины для 5-6 фиксированных положений, записать показания приборов.

4. Определить индуктивность катушки, активную, реактивную и полную мощность, которая потребляется катушкой, коэффициент мощности.

5. Для одного из значений построить в масштабе векторную диаграмму.

6. Построить график зависимости L=f(I)

7. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

№ п/п

U

I

Z

R

XL

L

cosφ

S

Q

P

UR

UL

φ

В

А

Ом

Ом

Ом

Гн

-

ВА

ВАр

Вт

В

В

-

6.Активное сопротивление катушки измеряется омметром.

Расчетные формулы и диаграммы

Z=U/I

S=IU

R=P/I²

Q=I²X_L

X_L

U_q=IR

L=X_L/2πf

U_L=IX_L

Cosφ=R/Z

Векторная диаграмма График зависимости

Содержаниеотчета

Отчет должен содержать: тему лабораторной работы, цель работы, таблицу данных КИП и оборудование, схему электрического соединения, таблицы результатов измерений и вычислений, вычисления, векторную диаграмму токов и напряжений, график зависимости, вывод.

Вывод:

Дать ответ на контрольные вопросы.

1. Что называется реактивным сопротивлением и реактивной мощностью?

2. Сформулируйте и запишите закон Ома для неразветвленной цепи сRL

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3