Общие указания по выполнению лабораторных работ. Подготовка к лабораторным работам.

 

Для выполнения лабораторных работ студент должен руководствоваться следующими положениями:

1. Предварительно ознакомиться с графиком выполнения лабораторных работ.

 

 

1. Самостоятельно ознакомиться с разделом лабораторной работы, называемым «Краткая теория», и установить, в чем состоит основная цель данной работы.
2. 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