Лабораторная работа ИЗУЧЕНИЯ  ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА  ОМА  ДЛЯ  ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО  ТОКА

Цель   работы:

   Углубление знаний о законе Ома для участков цепи и о законе Ома для полной цепи. Применения правил Кирхгофа для расчета цепей постоянного тока.

 

Оборудование:  учебно-лабораторный стенд «Законы постоянного тока»,  мультиметр,  три-четыре резистора с известными сопротивлениями,  два гальванических элемента  разных типов,  соединительные провода.

Введение

   Постановка задачи о расчете цепи постоянного тока: «Зная величины действующих в цепи э.д.с., внутренние сопротивления источников тока и сопротивления всех элементов цепи, рассчитать силы токов на каждом участке цепи и падение напряжения на каждом элементе».

   При решении этой задачи используются:

закон Ома для участка цепи

   ,                                                                 (1)

I – сила тока, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление участка;

закон Ома для полной цепи

 ,                                                                 (2)

I – сила тока, e - э.д.с. источника тока, R – сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока.

   Непосредственный расчет разветвленных цепей, содержащих несколько замкнутых контуров и несколько источников тока, производится с помощью двух правил  Кихгофа. 

    Любая точка в разветвленной цепи, в которой сходится не менее трех проводников с током, называется узлом. При этом ток, входящий в узел, считается положительным, а ток, выходящий из узла, - отрицательным.

  Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сила токов, сходящихся в узле, равна нулю:

                                                                (3)

 Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме э.д.с., встречающихся в контуре:

                                                            (4)

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. ............