Цель работы: изучить методы измерения тока, напряжения, и сопротивления в электрических цепях постоянного тока с параллельным соединением резисторов,
изучить закономерности цепи, состоящей из параллельного соединения проводников.
Основные теоретические сведения.
Если резисторы или любые другие нагрузки соединены параллельно (рис.4.8.1), все они находятся под одинаковым напряжением:
U = UR1 = UR2 = UR3
Рис. 4.8.1
В каждой ветви цепи протекает свой ток. Сумма всех токов ветвей равна полному току:
SI = I1 + I2 + I3.
Величина тока ветви зависит от приложенного напряжения и сопротивления данной ветви:
I1 = U / R1; I2 = U / R2; I3 = U / R3.
Ток в неразветвленной части цепи зависит от приложенного напряжения и эквивалентного сопротивления цепи
:
SI = U / RЭ.
Для вычисления эквивалентного сопротивления цепи служит формула:
RЭ = 1 / (1 / R1 + 1 / R2+ 1 / R3).
Для цепи с двумя параллельно соединенными резисторами:
RЭ = R1 ×R2/ (R1 + R2).
Задание к лабораторной работе.
Задание
Измеряя напряжения и токи, убедитесь, что напряжение, прикладываемое к каждому резистору, одинаково и что сумма токов ветвей равна полному току цепи.
Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь согласно схеме (рис. 5.1.) и подайте постоянное напряжение 10 В на ее вход.
·
Рис. 5.1
· Поочередно включая мультиметр в разрывы между точками A - B, C - D, E - F, G - H и L - K, измерьте токи в соответствующих ветвях.
· Затем измерьте напряжения на резисторах R1, R2, и R3 (между точками D - K, F - K, H - K).
· Занесите измеренные величины в табл. 5.1.
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот опыт можно проделать, включив в цепь одновременно 4 виртуальных амперметра.
Таблица 5.1.
| Напряжения, В | Токи ветвей, мА | Полный ток цепи, мА | |||||
| Точки измерения | Точки измерения | Точки измерения | |||||
| D - K (UR1) | F - K (UR2) | H - K (UR3) | C - D | E - F | G - H | A - B | L - K |
Контрольные вопросы.
1. Каково полное сопротивление цепи с параллельным соединением резисторов?
2. Каковы токи ветвей по отношению к сопротивлениям этих ветвей?
3.Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа
4..Как определяется общее сопротивление при последовательном, параллельном и смешанном соединении потребителей энергии
5.4.Указания по выполнению лабораторной работы №5.
1.Ознакомится с порядком выполнения лабораторной работы №5, краткими теоретическими сведениями по данной теме. Подготовить в рабочей тетради «Лабораторно–практические работы по электротехнике» протокол испытаний.
2. Собрать электрическую цепь в соответствии с рис 5.1. В качестве измерительных приборов используйте мультиметры или виртуальные приборы с коннектором.
3. После проверки схемы преподавателем установить параметры для данной цепи (U,R1,R2,R3), согласно рис.5.1., Поочередно включая мультиметр в разрывы между точками A - B, C - D, E - F, G - H и L - K, измерьте токи в соответствующих ветвях.
4. Измерить напряжения на резисторах R1, R2, и R3 (между точками D - K, F - K, H - K).
5.Сделать расчеты и заполнить таблицу 5.1.
6. Составить полный отчет по работе, сформулировать выводы по работе.
7.Ознакомиться с контрольными вопросами для защиты лабораторной работы.
8.По окончанию работы, выключить ПК, рабочее место привести в порядок и сдать преподавателю, расписаться в журнале контроля ответственному по группе.
Лабораторная работа 6.
