Основы теории цепей. Лабораторная работа №1. Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях. Вариант 3. 2020 год

Основы теории цепей. Вариант 3.

Лабораторная работа No 1

Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях

1. Цель работы:
Изучение, исследование и проверка законов Ома и Кирхгофа в разветвленной электрической цепи, содержащей источник и резистивные элементы.

2. Подготовка к выполнению работы:
При подготовке к работе необходимо изучить: законы Ома для пассивного участка цепи, участка цепи с активными (источни-ки) и пассивными (нагрузки) элементами, замкнутого контура; первый закон Кирхгофа – для узла цепи; второй закон Кирхго-фа – для замкнутого контура цепи (глава 1 электронного учеб-ника).

3. Теоретическое исследование
Исследовать схему, приведенную на рис. 1.1.

Рисунок 1.1
3.1 Обозначить в схеме все токи в ветвях и их направления
(в схеме с одним источником направления токов в ветвях определяются направлением источника).
3.2. Задать значение э.д.с. источника Е1=10 В.
Задать значения сопротивлений резисторов:
R1 =100+Nx10 (Ом), где N – номер варианта (последняя цифра пароля);
R2=R3=R4=R5=R6=100 Ом.

3.3. Определить (рассчитать) показания всех измерительных приборов – вольтметров и амперметров, используя для рас-чета закон Ома (метод свертывания).
3.4. На схеме, в качестве примера, подключены только два воль-тметра - для измерения напряжения на сопротивлениях R1и R4 (обратите внимание, что вольтметры подключаются па-раллельно элементам). Нужно добавить в схему вольтмет-ры для измерения э.д.с. Е1 и напряжений на всех резистив-ных элементах. Показания (расчетные значения) вольтмет-ров записать в таблицу 1.1.
Таблица 1.1
 Е1 UR1 UR2 UR3 UR4 UR5 UR6
Показа-ния при-боров В В В В В В В
       
По данным исследований проверить выполнение второго за-кона Кирхгофа (ЗНК) для любого из контуров электрической цепи.
3.5.  Добавить в схему амперметры (последовательно) (на ри-сунке 1.1 показано включение амперметра в ветвь с рези-стором R2), определить токи в каждой ветви и записать в таблицу 1.2. По результатам исследований (расчетов) про-верить выполнение первого закона Кирхгофа (ЗТК) для лю-бого узла схемы.
Таблица 1.2
 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6
Показа-ния при-боров мА мА мА мА мА мА
      
При подключении амперметров и вольтметров следует при-держиваться направления протекания тока в ветви. Все при-боры должны быть ориентированы по току - от плюса к минусу
3.6. Используя закон Ома и данные расчетов U и I, определить значения резисторов в схеме. Сравнить с заданными зна-чениями.
3.7. Убедиться, что токи и напряжения в схеме линейно зависят от значения э. д. с. Е1. Для этого уменьшить Е1 в два раза, выполнить расчеты, аналогичные п.п. 3.4 и 3.5, заполнить таблицы аналогичные таблицам 1.1 и 1.2. Объяснить полу-ченные результаты.
3.8. Убедиться, что все токи и напряжения в схеме зависят от величины каждого резистора схемы. Для этого восстано-вить прежнее значение E1, уменьшить сопротивление рези-стора R1 в два раза, выполнить расчеты аналогичные п.п. 3.4 и 3.5, заполнить таблицы аналогичные таблицам 1.1 и 1.2. Объяснить полученные результаты.

4. Требования к отчету

Отчет должен содержать:
 схему с указанием всех элементов, токов и измеритель-ных приборов;
 данные элементов схемы;
 контрольный (теоретический) расчет токов и напряжений в исходной схеме (п. 3.1). Результаты расчета проверить по первому и второму законам Кирхгофа;
 таблицы 1.1 и 1.2 для напряжений и токов исходной схе-мы;
 таблицы 1.3 и 1.4 для напряжений и токов при уменьше-нии Е1;
 таблицы 1.5 и 1.6 для напряжений и токов при уменьше-нии R1 в два раза;
 подробные выводы по проделанной работе.

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Основы теории цепей
Вид работы: Лабораторная работа 1
Оценка: Зачет
Дата оценки: 01.03.2020
Рецензия: Уважаемый ................................,

Журавлева Ольга Борисовна