Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Инструкционная карта по выполнению лабораторной работы № 3 .
|
|
1. 1. Тема учебной программы: Электрические цепи постоянного тока.
2. Тема работы: «Исследование режимов работы электрической цепи. Измерение мощности».
3. Цель работы: Исследовать зависимость изменения силы тока в электрической цепи от изменения сопротивления, ознакомиться с режимами работы электрической цепи.
4. Материально-техническое оснащение: Лабораторный стол с комплектом оборудования, магазин сопротивлений, электроизмерительные приборы и соединительные провода.
5. Теоретическая часть. Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов под действием электрического поля. Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать электрическое поле, т.е. поддерживать разность потенциалов на участках цепи. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Электрические цепи состоят из источников и потребителей электрической энергии (приёмников), соединённых между собой проводами.
В источниках происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую. Для количественной оценки таких преобразований в источнике служит величина, называемая электродвижущей силой источника (ЭДС). ЭДС - Е -физическая величина, равная отношению работы сторонних сил Aст при перемещении единичного положительного заряда q по всей замкнутой цепи к величине этого заряда:
Работа источника по перемещению единичного положительного заряда в 1кулон по данному участку цепи называется напряжением U. Единица ЭДС - 1Вольт.
ЭДС источника Е состоит из суммы напряжений: внешнего участка цепи и внутреннего участка в источнике питания Е=U вн +U о, где U вн - напряжение внешней цепи, U о - напряжение внутренней цепи источника питания.
Экспериментально установленную зависимость силы тока I от напряжения U и электрического сопротивления R участка цепи называют законом Ома для участка цепи: Закон Ома для участка электрической цепи имеет вид:
, где: 
— напряжение, 
— сила тока, 
— сопротивление.
Если на участке цепи под действием электрического поля не совершается механическая работа и не происходят химические превращения веществ, то работа электрического поля приводит только к нагреванию проводника. При этом работа электрического тока равна количеству теплоты, которое выделяется в проводнике с током: Q = I 2 R ∆ t=А. Мощность электрического тока:
.
6. Практическая часть:
6.1. Техника безопасности при выполнении работы: Перед выполнением сборки цепей убедиться, что лабораторный стол обесточен, ЛАТР установлен в положение «постоянный ток». Запрещается прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов следует немедленно выключить напряжение (красная кнопка на лабораторном столе) и сообщить о неисправности преподавателю. После сборки электрическую цепьпоказать преподавателю для проверки.Любые изменения в схеме производить после отключения питания.
6.2. Описание выполнения задания:
Ознакомиться с измерительными приборами; определить предел измерения и цену деления приборов, их технические характеристики.
1. Установить переключатели ЛАТР в положение «0 постоянный ток» и «0-120В». Собрать электрическую схему и показать её преподавателю для проверки.
Электрическая схема опыта
2. Включить лабораторный стол кнопкой «пуск» (черная кнопка). С помощью ЛАТРа установить при разомкнутом ключе постоянное напряжение около 40В, (в режиме холостого хода U = Е!). Определить показания всех приборов, записать в таблицу1.
Таблица1.
| № По порядку | измерено | вычислено | |||||||||||
| Е | U | U1 | U2 | I | R1 | R2 | Rобщ | P1 | P2 | Pобщ | U* | η | |
| В | В | В | В | А | Ом | Ом | Ом | Вт | Вт | Вт | В | ||
| Холостой ход | |||||||||||||
| Короткое замыкание |
3. Замкнуть ключом цепь. Не изменяя напряжение с помощью ЛАТР, установить перемещением ползунка реостата R2 начальное значение тока I1=0, 3А. Определить показания всех измерительных приборов и записать их в таблицу 1.
4. Изменяя сопротивления реостата R2, установить ток: 0, 4А; 0, 5А; 0, 6А; 0, 7А, каждый раз определяя показания всех измерительных приборов и записывая их в таблицу1.
5. Ознакомившись с режимами работы электрической цепи, определив и записав показания приборов для:
а) холостого хода (ключ разомкнут);
б) рабочего (номинального) режима (реостат R2 включен);
в) короткого замыкания (реостат R2 отключен, сопротивление цепи минимально). Выполните необходимые вычисления. Проанализируйте изменение мощности.
6. По результатам измерений построить графики зависимости силы тока от сопротивления I=f(R2), и график зависимостимощности от сопротивления. P2=f(R2).