Задание и исходные данные

Стенд, состав схемы: E₁, Е₂ - источники ЭДС, mA-миллиамперметр, V-вольтметр, R₁=0,51 кОм, R₆=0,75 кОм, R₇=1 кОм. Схема исследования:

Подготовка к работе.

1. Установить на измерительных приборах переключатели рода тока «=/~» в положение «=» и максимальные пределы измерения.

2. Установить тумблер «=I/Выкл» в положение «=I». Измерить значение E₁, Е₂.

3. Записать в таблицу 1 значение r₁, r₂, r₃ и величину Е₁, Е₂.

4. Тумблер «=I/Выкл» установить в положение «Выкл».

Ход работы.

1. Собрать схему рис. 2.

2. Включить источник постоянного тока и измерить напряжение на потенциальных точках: В, С, Д, Е относительно точки А, и напряжение U_СД.

Примечание: Соединить левую клемму вольтметра с точкой А, при отклонении стрелки вольтметра влево от 0, концы вольтметра поменять местами, а полкученное значение потенциала точки записать со знаком «–».

3. Собрать схему рис. 3. Повторить измерение по п. 2. Данные занести в таблицу 1.

4. По данным E₁, E₂, r₁(R₁), r₂(R₆), r₃(R₇) теоретически рассчитать потенциалы точек А, В, С, Д, Е и напряжение U_СД, данные расчета занести в таблицу 1.

По данным таблицы для каждого опыта в отдельности на миллиметровой бумаге в масштабе построить потенциальные диаграммы, на основании опыта и расчетных данных.

Содержание отчета:

 

1. Наименование и цель работы.

2. Состав измерительного стенда.

3. Схемы исследования.

4. Таблицу, расчет по схемам, графики.

5. Краткие выводы по работе.

 

№ опыта

Величины

E1

Е2

r01

r1

r2

r3

I

φА

φВ

φС

φД

φЕ

UСД

В

В

кОм

кОм

кОм

кОм

мА

В

В

В

В

В

В

Опыт №1

Из опыта

Из расчета

Опыт №2

Из опыта

Из расчета

Контрольные вопросы

1. Что такое потенциал?
2. Что такое напряжение ?
3. Чему равна разность потенциалов ?
4. Чему равен ток в веточке если известны потенциалы узлов и величина ЭДС ?
5. Как направлен ток в веточке, если известны потенциалы узлов?

Литература.

1. Лоторейчук Е.А. «Теоретические основы электротехники»,М/ИД «Форум», 2013

2. Немцев М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. – Москва. Издательский центр «Академия : 2018

 

 

Лабораторная работа № 5

 

Тема: Последовательное соединение RC

Цель работы: Отработка практических навыков и проверка на опыте теоретических положений о распределении напряжений и фазовых сдвигов в электрической цепи при последовательном соединении RC- элементов

Порядок выполнения

Теоретическая часть.

Реальный конденсатор характеризуется двумя параметрами: активным сопротивлением R и емкостным Х_c (рисунок 1).

     

Рис.1 Электрическая цепь с резистивным и емкостным элементом

 

Полное напряжение цепи U определяется по теореме Пифагора из векторной диаграммы (рисунок 2).

   

Рис.2 Векторная диаграмма RC цепи

 

U = √(U_R)² + (U_c)²  , В

 

где U _R – напряжение на активном сопротивлении, В;

U_с - напряжение на емкостном сопротивлении, В

Действующее значение напряжения U

 

I – ток цепи;

Z – полное сопротивление RC цепи из треугольника сопротивлений

Z = √ R² + (X_c)² , Ом  

 

По закону Ома действующее значение тока в цепи:

I = U/Z , А

Сдвиг фаз:

 

Пояснения к работе:

Студент при выполнении работы должен хорошо представлять, какие физические процессы происходят в электрической цепи.