Материал: Методические указания к лабораторным работам 1-4 по курсу «Общая электротехника». Краснов Р.П

теоретического материала, ожидаемые показатели измерительных приборов.

6. Начертить в тетради исследуемую схему, руководствуясь рис. 1.3, указать полярность измерительных приборов.

7. Собрать исследуемую схему. Получив допуск у преподавателя или лаборанта, подать питание на лабораторный стенд. Снять показания измерительных приборов, результаты занести в отчет.

Рис. 1.3

Содержание отчета

–Название, цель работы.

–Измерительные схемы.

–Результаты выполнения подготовительного задания.

–Данные расчетов и измерений.

–Краткие выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1.Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

2.Приведите формулировку первого и второго правила Кирхгофа.

3.Поясните принципы эквивалентных преобразований для последовательного и параллельного соединения резисторов.

4.Определите физический смысл понятий «напряжение», «разность потенциалов», «ток», «сопротивление».

5.Что представляет собой идеальный источник электрической энергии?

11

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Исследование работы резистивных делителей напряжения

Цели работы

1.Знакомство с методами применения резисторов в электрических цепях.

2.Изучение методов измерений в цепях постоянного тока.

Состав используемого оборудования

Источник питания постоянного напряжения 0...15 В.

Вольтметры постоянного напряжения.

Амперметры постоянного тока.

Стенд лабораторный.

Соединительные провода.

Подготовительное (домашнее) задание

Записать название, цель работы.

Зарисовать измерительную схему.

Изучить принципы действия делителей напряжения.

Изучить методы эквивалентных преобразований в резистивных цепях.

Краткие теоретические сведения

Резисторы можно использовать для локального уменьшения напряжения или тока, используя соответствующие схемы делителей.

В составе делителя напряжения для получения фиксированного значения напряжения используют два резистора (рис. 2.1, а). В этом случае выходное напряжение Uвых связано со входным Uвх (без учета возможного сопротивления нагрузки) следующим соотношением:

Уменьшение выходного напряжения по сравнению со входным оценивают коэффициентом деления напряжения:

12

и часто обозначают в виде дроби.

В делителе тока также используют минимум пару резисторов, чтобы заданную долю общего тока направить в соответствующее плечо делителя. Например, в схеме на рис. 2.1, б ток I составляет часть общего тока Iвх, определяемую сопротивлениями резисторов Rl и R2, т.е. можно записать, что

Аналогично делителю напряжения, степень уменьшения тока в плече делителя оценивается величиной коэффициента деления тока:

Рис. 2.1

При наличии делителя напряжения с нагрузкой (рис. 2.1, в), ток дополнительно течет через резистор нагрузки R3. Это приводит к увеличению силы тока I на резисторе R1 и тем самым к снижению выходного напряжения Uвых. Обозначим R* сопротивление резистора, эквивалентного параллельно соединенным R2 и R3. Таким образом, сила тока:

13

Лабораторное задание

1.Для схем, представленных на рис 2.1 произвести расчет ожидаемого значения выходного напряжения и коэффициента деления.

2.Получить допуск у преподавателя или лаборанта.

3.Включить стенд, установить напряжение источников питания согласно значениям, указанным на рис. 2.2, контролируя результат по вольтметру.

в)

Рис. 2.2

14

4.Собрать измерительную схему по рис. 2.1, а. После разрешения преподавателя или лаборанта подать питание на лабораторный стенд.

5.Снять показания вольтметра, рассчитать коэффициент деления, сравнить с полученными ранее результатами теоретического расчета, сделать соответствующие выводы.

6.Собрать измерительную схему по рис. 2.1, б. После разрешения преподавателя или лаборанта подать питание на лабораторный стенд.

7.Снять показания вольтметра, рассчитать коэффициент деления, сравнить с полученными ранее результатами теоретического расчета, сделать соответствующие выводы.

8.Собрать измерительную схему по рис. 2.1, в. После разрешения преподавателя или лаборанта подать питание на лабораторный стенд.

9.Снять показания вольтметра, рассчитать коэффициент деления, сравнить с полученными ранее результатами теоретического расчета, сделать соответствующие выводы.

Содержание отчета

–Название, цель работы.

–Измерительная схема.

–Данные измерений и результаты расчетов.

–Краткие выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1.Каково назначение делителей напряжения и тока?

2.Чем описывается степень уменьшения напряжения или тока делителем?

3.От чего зависит, насколько уменьшится выходной сигнал делителя?

4.Как влияет на работу делителя подключаемая нагрузка?

5.Возможно ли каскадное соединение делителей? Какой эффект оно даст?

15