Лабораторная работа 1 Цепь со смешанным последовательно-параллельным соединением резисторов

Смешанные соединения часто встречаются в электрических слабо- и сильноточных цепях. На рисунке 1 показан пример такой цепи. Она состоит из последовательно (R₁ и R₂) и параллельно (R₃ и R₄) соединенных резисторов.

6

Рис. 1

Участки цепи с последовательным и параллельным соединением резисторов относительно друг друга соединены последовательно. Чтобы вычислить полное сопротивление цепи, поочередно подсчитывают эквивалентные сопротивления участков цепи, получая в конце искомый результат. Так, для цепи (рис. 1) это делается следующим образом:

R₁₂ = R₁ + R₂; R₃₄ = R₃ · R₄/(R₃ + R₄); ΣR = R₁₂ + R₃₄.

Экспериментальная часть

Задание

Измерьте токи, напряжения и сопротивления всех участков цепи при смешанном соединении. Проверьте результат вычислениями.

Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь согласно схеме (рис. 2) и подайте на ее вход постоянное напряжение 15 В.

7

Рис. 2

• Измерьте токи во всех ветвях и напряжения на всех элементах. Если измерения проводятся мультиметрами, то сопротивление любого участка цепи определяйте как отношение напряжения к току.

• Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1

8

• Рассчитайте значения сопротивлений, токов и напряжений и занесите результаты расчета также в таблицу 1.

• Сравните результаты расчета и измерений, вычислив расхождение результатов (погрешность) в процентах по формуле:

Измеренная величина – Расчетная величина	Х 100 %
Расчетная величина

Лабораторная работа 2 Терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом (термисторы)

Сопротивление терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом (ОТК), называемого также термистором, уменьшается при повышении температуры. Изменение сопротивления может быть вызвано изменением температуры окружающей среды или собственным нагре-вом/охлаждением резистора при различных электрических нагрузках.

Характеристика термистора экспоненциальная, она зависит от вида примененного материала, конструкции и изменения температуры.

Экспериментальная часть

Задание

Постройте статические характеристики R=f(U) и I=f(U) термистора. Изменение температуры происходит

9

саморазогревом термистора при увеличении приложенного напряжения.

Замечание: Изменение температуры окружающей среды в данном эксперименте не рассматривается, потому что не всегда в стандартных электротехнических лабораториях имеется необходимое тепловое оборудование.

Порядок выполнения эксперимента

Рис. 1

• Соберите электрическую цепь согласно схеме (рис. 1) и измерьте ток I и напряжение U₂ на термисторе при постепенном увеличении напряжении U₁ согласно таблице 1. Измерения должны быть выполнены с интервалами не менее 30 с, чтобы после каждого изменения напряжения достичь установившегося теплового состояния термистора. Измерение токов производите мультиметром, т.к. виртуальные приборы не дают достаточной точности при измерении малых токов (менее 10 мА). Напряжения можно измерять как мультиметром, так и виртуальным прибором. Напряжения больше 15 В можно получить, соединив последовательно два источника постоянного напряжения: 0…15 В и 15 В.

10

Резистор 1 кОм включен для ограничения тока и предотвращения перегрева терморезистора.

Таблица 1

• Занесите результаты измерений в таблицу 1 и постройте по ним кривые на рисунке 2. Величины сопротивлений, необходимые для построения кривой R=f(U), можно рассчитать с использованием значений тока I и напряжения U₂.

Рис. 2

11