Лабораторная работа 3 Потенциальная диаграмма.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Выяснить, как изменяются потенциалы различных точек элект­рической цепи.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Потенциальная диаграмма представляет собой зависимость потенциалов различных точек электрической цепи от сопротивления. Построив потенциальную диаграмму для данной цепи можно определить напряжение между любыми двумя точками этой цепи. При переходе источника с минуса на плюс потенциал скачком увеличивается на величину ЭДС. ЭДС источника измеряется вольтметром на зажимах источника при разомкнутой цепи.

ПЛАН РА БОТЫ

1 Ознакомиться с приборами, необходимыми для выполнения работы, записать их технические данные.

2 Собрать электрическую цепь по схеме изображенной на рисунке 1 и дать проверить ее преподавателю.

R₁, R₂, R₃ - сопротивления на стенде;

E₁, E₂ - источники на стенде;

V – мультиметр (-V до 200В)

Рисунок 1- Схема электрическая принципиальная

3 Замкнуть ключ К и замерить потенциалы точек: А, Б, В, Г, Д.

4 Показания приборов записать в таблицу 1

5 Измерить E_{1 и} E₂

6 Измерить сопротивления R₁, R₂, R_3.

Таблица 1 – Результаты опытов

Результаты	Измеряемые величины
	Е1,В	Е2,В	А,В	Б,В	В,В	Г,В	Д,В
опыт
расчет

7. По полученным опытным данным построить потенциаль­ную диаграмму.

8. Рассчитать и построить теоретическую потенциальную диаграмму для данной цепи. (Внутренними сопротивлениями источников пренебречь).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Что такое потенциал точки?

2 Как измерить величину Э.Д.С.?

3 Определите напряжение между точками В и Д.

4 Что такое напряжение?

5 Чему равен потенциал Земли?

6 Объясните, почему построение потенциальной диаграммы было завершено именно в этой точке на оси абсцисс?

Лабораторная работа 4 Смешанное соединение сопротивлений

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Выяснить соотношение между токами, напряжениями и величи­ной сопротивлений при смешан­ном соединении.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Смешанным соединением сопротивлений называется соединение, в котором встречаются участки с последовательным и параллельным соединением резисторов. В данной схеме резисторы R₂ и R₃ соединены параллельно, а резистор R₁ подключен к ним последовательно. Подобные цепи рассчитываются методом свертывания. Вначале находятся сопротивления R_1, R_2, R₃ по закону Ома для участка цепи, измерив напряжения и токи на всех участках. Затем находится эквивалентное сопротивление параллельного участка R₂₃ =R₂ R₃ / (R₂ + R₃). А потом общее сопротивление всей цепи как сумма сопротивлений R₁ и R₂₃ . Имея напряжение питания и общее сопротивление цепи, рассчитывают общий ток по закону Ома и сравнивают его с опытным значением тока I_1. Зная ток I_1, рассчитывают падение напряжения на резисторе R₁ и сравнивают его с опытным значением напряжения U₁ . Далее, пользуясь законами последовательного соединения, находят напряжение U₂₃= U-U₁ и сравнивают его с опытным значением этого напряжения. Токи I₂ и I₃ определяют по закону Ома для участка цепи и сравнивают их с опытными значениями. Совпадение расчетных и опытных значений доказывает, что законы электротехники работают.

ПЛАН РАБОТЫ

1 Ознакомиться с оборудованием, электроизмерительными приборами и схемой включения их в цепь.

2 Записать технические данные приборов.

3 Собрать электрическую цепь по схеме изображенной на рисунке 1 и дать проверить ее преподавателю.

A₁, _.A₂, A₃- амперметры до 1А Э-365;

V – мультиметр (-V до 200В) ;

R₁, R₂, R₃ – сопротивления на стенде.

Рисунок 1- Схема электрическая принципиальная

4 Свободными концами вольтметра измерить нап­ряжение сети и падения напряжения на всех соп­ротивлениях. Показания вольтметра и амперметров записать в таблицу 1

5 По измеренному напряжению сети и рассчитанным величинам сопротивлений определить напряжения и токи, записав их значения в таблицу. (Методом свертывания).

Таблица 1 – Результаты опытов

	R1,Ом	R2,Ом	R3,Ом	U,В	U1,В	U2,3,В	I1,А	I2,А	I3,А
опыт	-	-	-
расчет

6 Сравнить результаты расчета с данными изме­рений и объяснить причины расхождений, если они имеются.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Что такое смешанное соединение сопротивлений?

2 В чем заключается метод свертывания?

3 Укажите участки последовательного и параллельного соединения сопротивлений.

4 Почему в таблице U₂₃ записано в одной клетке?

5 Сформулируйте первый закон Кирхгофа и, проверьте, соблюдается ли он в в работе.

6 Как распределяются токи в параллельных ветвях? Докажите на вашем опыте.

7 Почему U=U₁+U_2,3?

8 Что Вы знаете об общем сопротивлении при параллельном соединении? Докажите на своем примере.