Для выполнения лабораторных работ студент должен руководствоваться следующими положениями:
- Предварительно ознакомиться с графиком выполнения лабораторных работ.
- Самостоятельно ознакомиться с разделом лабораторной работы, называемым «Краткая теория», и установить, в чем состоит основная цель данной работы.
- По лекциям и соответствующим литературным источникам изучить теоретическую часть, относящуюся к данной работе.
Результаты подготовки по выполнению лабораторной работы должны быть оформлены в виде предварительного отчета.
Отчет должен содержать:
1. Фамилию и инициалы студента, номер группы и дату выполнения.
2. Наименование работы и ее номер, а также цель работы.
3. Перечень аппаратуры, ее технические данные, условные обозначения (заполняются в лаборатории).
4. Краткое описание порядка выполнения работы со схемами соединений, таблицами наблюдений и расчетными формулами.
Перед выполнением лабораторной работы студенты опрашиваются преподавателем по разделу «Подготовка к работе». Студенты, явившиеся на занятие неподготовленными, не допускаются к выполнению лабораторной работы.
Выполнение лабораторной работы.
Перед выполнением лабораторной работы студенты знакомятся на рабочем месте с приборами, аппаратами и прочим оборудованием и записывают в отчет их технические данные. При этом нужно выявить, какие зажимы приборов соответствуют тем или иным точкам электрической схемы и в какие положения нужно поставить задвижки реостатов
лабораторных трансформаторов. После этого студенты приступают к сборке электрических цепей, пользуясь схемой.
При сборке схемы необходимо сначала собрать последовательную цепь, начиная от одного зажима источника до другого, а затем – параллельные участки цепи.
Электрическая цепь
Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом элементов, по которым может протекать электрический ток.
Для протекания тока необходимы источники электрической энергии - источники напряжения (ЭДС) или тока и приемники электрической энергии.
Электрическая цепь содержит также устройства, в которых энергия электрического тока преобразуется в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и т.д.). Эти устройства называются нагрузками.
Для замыкания и размыкания цепей используют выключатели того или иного вида.
Электрический ток есть направленное (упорядоченное) движение носителей зарядов. Для поддержания электрического тока требуется обеспечивать разделение носителей отрицательных и положительных зарядов, что и происходит в источниках. Когда источник подключен к цепи, возникает направленное движение зарядов под
действием сил притяжения разноименных и отталкивания одноименных зарядов, т.е. электрический ток.
Ток, неизменный во времени, называют постоянным. Обозначаемый символом I, он выражается количеством заряда Q, который пересекает сечение
проводника за единицу времени t (1 сек.):
I = Q/t.
Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют электрической схемой соединений (рис. 1).
Вне источника положительные носители заряда движутся от его положительного зажима (полюса) к отрицательному зажиму (полюсу). Направление движения отрицательных зарядов противоположно движению положительных зарядов.
В качестве условного положительного направления тока принимается направление движения положительных зарядов. Это направление показывают на схеме стрелкой.
Закон Ома
Закон Ома выражает математическое соотношение между напряжением U, током I и сопротивлением R на участке цепи с сопротивлением.
I = U/R, U = IR, R = U/I,
где I - ток, А;
U - Напряжение, В;
R - Сопротивление, Ом.
В замкнутой цепи с постоянным сопротивлением ток изменяется пропорционально напряжению.
Если при постоянном напряжении изменяется сопротивление, то ток изменяется обратно пропорционально сопротивлению.
Цепи с резисторами
Электрическое сопротивление означает противодействие протеканию тока. Это противодействие может быть вызвано проводниками ограниченного сечения или создается намеренно путем включения в цепь элемента, обладающего сопротивлением (резистивностью) и называемого резистором.
Нижеследующие эксперименты имеют целью исследование резисторов.
Резистор - это наиболее часто применяемый в электрических цепях пассивный элемент.
Из-за их токоограничивающего действия резисторы обычно используются для задания токов и напряжения или для их разделения.
Единица электрического сопротивления - Ом.
Величина сопротивления, согласно закону Ома, определяется по соотношению
R = U/I,
где U – напряжение, В;
I – ток, А.
Другими характеристическими показателями резисторов является мощность, температурная и частотная зависимости.
Мощность (потери мощности) резистора, измеряемая, в Вт, может быть рассчитана по следующим формулам:
P = U · I = U2/R = I2 · R, Вт.
Температурное поведение резистора зависит от материала, из которого он изготовлен. Изменение сопротивления резистора определяется по формуле:
ΔR = R · α · Δ 
,
где R - величина сопротивления резистора при 20°С,
α - температурный коэффициент материала резистора,
Δ - изменение температуры.
Кроме использованных материалов, резисторы различаются также своей конструкцией. В частности они могут быть постоянными или переменными.
Все перечисленные выше характеристики в особенности резисторов имеют большое значение при их выборе для силовых и слаботочных электронных цепей.
Лабораторная работа 1
