Обробка результатів. Зміст звіту

1. За даними пункту 3.2 обчислити величини, вказані в таблиці 1.1, використовуючи закон Ома:

; ; .

Взяти із таблиці 1.1 два значення струму I₁ і I₂ та відповідно напруги U₁ і U₂, скласти систему рівнянь:

і визначити за нею Е і r₀.

2. За даними пункту 2 побудувати вольт-амперну характеристику джерела постійної напруги і переконатись у її лінійності.

3. За даними пунктів 3, 5 обчислити величини, указані в таблицях 1.2, 1.3 за законом Ома і переконатись, що при послідовному з’єднанні:

,

а при паралельному з’єднанні споживачів:

.

Контрольні питання

1. Дайте визначення електричного кола.

2. Дайте визначення та назвіть одиниці виміру фізичних величин струму, напруги, потенціалу, потужності, енергії, миттєвого та діючого значення напруги (струму).

3. Що таке джерело напруги, його параметри та зовнішня вольт-амперна характеристика?

4. Дайте визначення еквівалентного опору послідовного та паралельного з’єднання резистивних елементів.

5. Дайте визначення закону Ома для повного кола.

6. Дайте визначення першого закону Кірхгофа.

7. Дайте визначення другого закону Кірхгофа.

8. Чому при збільшенні навантаження напруга джерела напруги зменшується?

9. Що характеризує кут нахилу ВАХ джерела напруги?

10. Як виходячи з графіка ВАХ джерела напруги знайти його внутрішній опір?

11. Побудуйте ВАХ для послідовного та паралельного з’єднань опорів.

Література: [1 – 4].

Лабораторна робота № 2

Тема. Розгалужене коло постійного струму

Мета роботи: експериментальне дослідження розгалуженого електричного кола постійного струму та експериментальна перевірка принципу накладання дій джерел ЕРС.

Короткі теоретичні відомості

Метод накладання витікає з принципу накладання, відповідно до якого струм у будь-якій гілці електричного кола розглядається як алгебраїчна сума часткових струмів, що виникають у цій гілці під незалежною дією кожного джерела електричної енергії окремо.

Тобто, при розрахунках електричних кіл з декількома джерелами енергії спочатку розраховують часткові струми від кожного джерела, вважаючи інші рівними нулю, але залишаючи в колі їх внутрішні опори. Потім знаходять суму часткових струмів у кожній гілці з урахуванням їх напрямків.

Для електричного кола з джерелами ЕРС рівняння балансу потужностей має наступний вигляд:

.

При складанні рівняння слід з’ясувати в якому режимі працюють джерела ЕРС. Для цього порівнюють напрямок реального струму в гілці з джерелом і напрямок ЕРС даного джерела. Якщо напрямки ЕРС і струму збігаються, джерело віддає енергію в електричне коло, в іншому випадку джерело перетворюється на споживач і потужність цього джерела входить у рівняння зі знаком «–».

Програма роботи

1. Визначення параметрів елементів електричного кола методом вольтметра-амперметра.

2. Експериментальне визначення часткових і реальних струмів у колі.

3. Розрахунок електричного кола методом накладання. Порівняльна оцінка експериментальних і розрахункових даних.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему згідно з рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема для дослідження розгалуженого кола постійного струму

2. Заміряти напругу джерел Е₁ і Е₂, не підключаючи їх до кола.

3. Включити в електричне коло обидва джерела ЕРС. Заміряти струми і напруги на окремих опорах.

4. Обчислити опори r₀₁, r₀₂, R₁, R₂, R₃. Результати вимірювань і обчислень звести в табл. 2.1. Для обчислення опорів слід скористатися законами Ома і Кірхгофа.

Таблиця 2.1 – Обчислення значень опорів

Результати вимірювань

Результати обчислень

E1, В

E2, В

U1, В

U2, В

U3, B

I 1, A

I 2, A

I 3, A

r01, Ом

r02, Ом

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

4. Записати значення струмів I₁, I₂, I₃ в табл. 2.2.

5. Відключити джерело E₂ (при цьому в схему включається еквівалент його внутрішнього опору), заміряти часткові струми I₁', I₂', I₃'.

6. Відключити джерело E₁ і ввімкнути джерело E₂. Заміряти струми I₁'', I₂'', I₃''. Результати вимірювань записати до табл. 2.2.

Таблиця 2.2 – Перевірка принципу накладання

Увімкнені	Результати вимірювань			Результати обчислень
E1 + E2	I1	I2	I3	Y1	Y2	Y3
E1	I1'	I2'	I3'	Y1'	Y2'	Y3'
E2	I1''	I2''	I3''	Y1''	Y2''	Y3''