ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
«Исследование цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов»
Цель и задачи лабораторной работы
1.1.Цель работы:
Целью работы является исследование цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов.
1.2 Задачи работы:
- Закрепление знаний по расчету цепей постоянного тока со смешанным соединением резисторов;
- Приобретение практических навыков сборки схемы
-Закрепление навыков использования приборов амперметра и вольтметра;
-Закрепление навыков расчета цепей постоянного тока со смешанным соединением резисторов.
Содержание лабораторной работы
2.1. Теоретическая часть:
- Повторение элементов цепи и законов Ома для участка цепи и для полной цепи (10 мин).
2.2. Практическая часть:
- Заполнение таблицы приборов и снятие показаний приборов (30 мин);
-.Заполнение бланка-отчета и защита работы (50 мин).
Оборудование
- Стенд лабораторный 17 Л03.
Нормативная и учебная литература
- Инструкция по охране труда для студентов в лаборатории электротехники;
- Бутырин П.А. и др. Электротехника. М.: ИЦ «Академия», 2009.
- Данилов И.А., Иванов П.М. «Общая электротехника с основами электроники» М.: Высшая школа, 2010;
- Лопатина И.Д., Иванова В.И. Методические рекомендации к проведению лабораторных работ по электротехнике. СПб.:СПбКИУ, 2008;
- Опорный конспект лекций по дисциплине «Электротехника», тема «Последовательное и параллельное соединение резисторов. Расчет цепей со смешанным соединением резисторов методом свертывания».
Меры безопасности на рабочем месте
Перед проведением лабораторной работы необходимо изучить, а в дальнейшем в обязательном порядке соблюдать Инструкцию по охране труда для студентов в лаборатории электротехники, расписаться в журнале по технике безопасности.
Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
6.1. Условия и организация работы
Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний об элементах электрической цепи, последовательном и параллельном соединении резисторов, законе Ома для участка цепи, балансе мощности цепи, а также навыков по расчету цепей со смешанным соединением резисторов и снятию показаний амперметра и вольтметра магнитоэлектрической системы.
а) В теоретической части лабораторной работы под руководством преподавателя студенты:
1) знакомятся с лабораторным стендом;
2) усваивают меры безопасности;
3) изучают схему соединения элементов цепи на стенде;
4) знакомятся с нормативной и учебной литературой
студенты самостоятельно:
5) закрепляют знания по расчету цепей постоянного тока со смешанным соединением резисторов;
6) закрепляют навыков использования приборов амперметра и вольтметра;
б) В практической части лабораторной работы под контролем преподавателя студенты:
1) заполняют таблицу приборов и;
2) заполняют таблицу значений сопротивлений схемы;
3)снимают показания приборов и заносят результаты в соответствующие таблицы бланка отчёта;
4) анализируют полученные результаты измерений;
5)заполняют экспериментальную часть бланка отчёта о лабораторной работе.
в) После заполнения экспериментальной части бланка отчёта о лабораторной работе студенты:
1) выполняют расчет исследуемой цепи методом свертывания;
2) выполняют расчет баланса мощности;
3) заносят полученные результаты в таблицу;
4) анализируют полученные результаты измерений и расчетов, определяют погрешность измерений;
5) отвечают на контрольные вопросы;
6) сдают отчет преподавателю.
6.2. Последовательность выполнения работы
1) Заполнить таблицу приборов (таблица 2.1);
2) Заполнить таблицу сопротивлений цепи (таблица 2.2);
3) По команде преподавателя подключить схему к источнику питания, поставив тумблер 1 в положение «ВКЛ».
4) С помощью ручки настройки (положение «грубо»), наблюдая за показаниями вольтметра, установить напряжение источника, заданное преподавателем;
5) Измерить вольтметром напряжения на сопротивлениях R1, R2, R3. Измеренные данные занести в таблицу 2.3;
6) Перевести измерительный прибор в положение амперметра;
7) Измерить амперметром токи, проходящие через сопротивления R4, R5, R7. Измеренные данные занести в таблицу 3.3;
4) Отключить источник питания;
5) Выполнить расчеты токов и напряжений по известным значениям сопротивлений цепи и напряжению источника питания. Полученные результаты занести в таблицу 2.3;
6) Выполнить расчет баланса мощности. Сделать вывод и записать его в бланк отчета;
7) Определить погрешность измерений. Сделать вывод и записать его в бланк отчета;
8) Ответить на вопросы для самоконтроля. Предъявить результаты работы преподавателю.
Работа считается защищенной при выполнении экспериментальной и расчетной части, наличии выводов и ответов на вопросы для самоконтроля, аккуратном и правильном заполнении бланка отчета. Преподаватель ставит отметку о зачете работы в журнале.
Вопросы для самоконтроля
1) Как относятся напряжение на последовательно соединенных участках цепи?
2) На коком из последовательных участках вольтметр покажет самое большое напряжение?
3) Как изменится режим работы цепи, если вольтметр включить последовательно или амперметр параллельно с нагрузкой?
4) Как распределяются токи в параллельных ветвях?
5) Как изменится режим работы, если параллельно R5-R7 подключить еще один резистор?
6) Чем отличается напряжение на зажимах источника от его ЭДС?
БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2
«Исследование цепи постоянного тока со смешанным
соединением резисторов»
Электрическая схема представлена в соответствии с рисунком 2.1
Рисунок 2.1
Данные о приборах представлены в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Измерительные приборы
| Обозначение прибора | Наименование | Тип | Система | Класс точности | Нормирующее значение | Цена деления |
Значения сопротивлений представлены в таблице 3.2
Таблица 2.2 - Значения сопротивлений, кОм
| Заданный номинал резистора | Вычисленная величина | ||||||||
| R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | R7 | R1-3 | R5-7 | Rэкв |
Основные расчетные формулы:
R1-3 = R1 + R2 + R3 (2.1)
R5-7 = 1/ R5 + 1/ R6 + 1/ R7 (2.2)
Результаты представлены в таблице 2.3
Таблица 2.3. - Результаты измерений и вычислений
| Измеренная величина | Вычисленная величина | |||||||||||||
| U0, В | U1, В | U2, В | U3, В | I1 мА | I4 мА | I5 мА | I7 мА | U1, В | U2, В | U3, В | I1 мА | I4 мА | I5 мА | I7 мА |
___________________________________________________________________________________________________________________________
Решите задачу на расчет цепи со смешанным соединением резисторов, задание получите у преподавателя.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод:
Дата выполнения работы: «_____» __________200__г
____________________ ___________________ ______________
(подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)
Дата защиты работы: «_____» ___________200__
____________________ ____________________
(Подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)
Результат защиты:___________
Контрольные вопросы:
1) Как относятся напряжение на последовательно соединенных участках цепи?
2) На коком из последовательных участках вольтметр покажет самое большое напряжение?
3) Как изменится режим работы цепи, если вольтметр включить последовательно или амперметр параллельно с нагрузкой?
4) Как распределяются токи в параллельных ветвях?
5) Как изменится режим работы, если параллельно R5-R7 подключить еще один резистор?
6) Чем отличается напряжение на зажимах источника от его ЭДС?
