Описание стенда «Законы постоянного тока»

  В работе используется  стенд, состоящий из двух источников тока (гальванических элементов),  набора из четырёх резисторов  с известными сопротивлениями,  мультиметра и набора соединительных проводов.

1.   При сборке электрических цепей необходимо обеспечить хороший контакт в каждом соединении.

2.   Соединительные провода закручиваются под клеммы по часовой стрелке.

3.   При измерении сил токов и напряжений щупы мультиметра должны быть плотно прижаты к клеммам.

4.   Измерения производятся при кратковременном замыкании цепи кнопкой.

5.   Не следует длительное время оставлять цепь в собранном состоянии.

  Прежде всего, изучите правила измерений с помощью универсального электроизмерительного прибора – мультиметра.

Измерение, обработка и представление результатов измерений

Задание 1. Определение э.д.с.  источников тока

Э.д.с. источника тока можно с достаточно большой степенью точности измерить непосредственно с помощью вольтметра. Но при этом следует иметь в виду, что при этом измеряемое напряжение меньше истинного значения э.д.с. на величину падения напряжения на самом источнике тока.

,                                                  (5)

где U – показания вольтметра.

   Разница между истинным значением э.д.с. и измеренным напряжением при этом равна:

.                                                    (6)

   При этом относительная погрешность измерения э.д.с. равна:

                                                 (7)

  Обычно сопротивление источника тока (гальванического элемента) равно несколько Ом (например, 1Ом). Если даже  сопротивление вольтметра мало (например, 100 Ом), то и в этом случае погрешность прямого измерения э.д.с. составляет всего » 1%. Хороший вольтметр, в том числе используемый в мультиметре, имеет сопротивление порядка 10⁶ Ом. Ясно, что при использовании такого вольтметра можно считать, что показание вольтметра практически равно измеряемой э.д.с источника тока.

1. Подготовьте мультиметр к измерению постоянного напряжения до 2 В.

2. Не вынимая гальванические элементы из креплений, измерьте и запишите их э.д.с. с точностью до сотых долей вольта.

3. Э.д.с. величина всегда положительная. Соблюдайте полярность при подключении мультиметра к источникам тока. Красный щуп мультиметра присоединяется к  «+» источника тока.

Задание 2. Измерение внутреннего сопротивления источников тока

    Внутреннее сопротивление источника тока можно вычислить с помощью закона Ома:

  .                                                            (8)

1. Подготовьте мультиметр для измерения силы постоянного тока до 10(20) А.                                                             

2. Составьте электрическую цепь из последовательно соединенного источника тока, резистора (одного из набора)  и амперметра.

3. Измерьте силу тока в цепи.

4. Рассчитайте и запишите величину внутреннего сопротивления источника.

5. Аналогичные измерения проделайте для другого элемента.

Задание 3. Расчёт  электрической  цепи  постоянного тока

1. Соберите электрическую цепь по схеме, предложенной преподавателем (схемы 1-7).

2. Зачертите схему в отчет по работе и укажите номиналы выбранных резисторов.

3. С помощью правил Кирхгофа рассчитайте силы токов во всех ветвях цепи. Вычислите падения напряжений на каждом резисторе.

4. С помощью мультимета измерьте силу тока в доступном для измерения месте. Измерьте падение напряжения на каждом резисторе.

5. В выводе сравните измеренные и расчетные значения и укажите причины возможных расхождений.

Задание 4. Соединение источников тока в батареи

1. Источники тока могут соединятся в батареи двумя основными способами: параллельно и последовательно. Если источники соединяются последовательно, то их э.д.с. и внутренние сопротивления складываются:

                                       (9)

   При параллельном соединении одинаковых источников тока общая э.д.с. батареи равна э.д.с. одного источника, а внутреннее сопротивление батареи в n раз меньше внутреннего сопротивления одного источника тока:

                                                    (10)

  Соберите цепи по схемам 8, 9, в которых реализуются обе схемы соединения. Рассчитайте и измерьте силу тока в цепи при этих соединениях. В выводе сравните расчетные и измеренные значения.

Отчет по лабораторной работе № 3

Изучение применения закона Ома для расчета цепей постоянного тока

выполненной учащимся школы «Поиск»

…………………………………………………………………………………

«…….»………….. 200….

Задание 1. Определение э.д.с.  источников тока

Первый источник тока e₁ = ……… В

Второй источник тока e₂ = ……… В

Задание 2. Измерение внутреннего сопротивления источников тока

Первый источник тока

R = ……… Ом,      I = ………  А,  r₁ = ……… Ом

Второй источник тока

R = ……… Ом,      I = ………  А,  r₂ = ……… Ом

Таблица 1

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Еще из раздела Физика:

• Курсовая работа: Монтаж электрооборудования цеха сборки мебельной фабрики
• Статья: Влияние температуры на параметры сенсибилизированной фосфоресценции трифенилена в твердых растворах Н-декана
• Реферат: Термоядерный реактор
• Реферат: Интерференция света
• Курсовая работа: Источники искусственного освещения
• Контрольная работа: Модуляція оптичного випромінювання
• Курсовая работа: Розрахунок та технічні характеристики електромагнітного реле