лабораторные работы Физика 1. Лабораторная №1 готовая. Исследование распределения токов, напряжений и мощностей при различных способах соединения пассивных элементов
 Скачать 1.11 Mb.
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| № | Измерено | Вычислено | |||||||||
| U, B | U1, B | U2, B | I, A | R1, Ом | R2, Ом | RЭ, Ом | P1, Вт | P2, Вт | PЭ, Вт | ||
| 1 | 40 | 6,6 | 3,3 | 0,1 | 66 | 33 | 99 | 0,7 | 0,3 | 0,9 | |
| 2 | 60 | 10 | 1 | 0,2 | 50 | 5 | 55 | 2 | 0,04 | 2,2 | |
| 3 | 60 | 6,6 | 23,3 | 0,3 | 22 | 77,7 | 99,7 | 1,98 | 7 | 9 | |
Последовательное соединение.
Опыт №2
Схема:
Ход работы:
Включил стенд. Рукоятку ЛАТРА , соответствующую параллельному соединению, установил в нулевое положение, при котором U = 0В.
Нажал на кнопку подачи постоянного напряжения соответствующего источника питания.
Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 40В. Потенциометр R1 полностью ввёл.
Снял показания приборов и занес данные в таблицу №2.
Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 60В. Потенциометр R1 останется в том же положении. Данные занес в таблицу №2.
При том же напряжении источника питания вывел полностью потенциометр R1 и снял показания приборов. Данные занес в таблицу №2.
Произвёл расчёт полученных данных, указанных в таблице.
Таблица 2
Экспериментальные и расчётные данные параллельного соединения элементов
| № | Измерено | Вычислено | ||||||||
| U, B | I, A | I1, A | I2, A | R1, Ом | R2, Ом | RЭ, Ом | P1, Вт | P2, Вт | PЭ, Вт | |
| 1 | 40 | 0,6 | 0,2 | 0,3 | 267 | 200 | 114 | 32 | 36 | 68 |
| 2 | 60 | 1 | 0,3 | 0,5 | 260 | 180 | 106 | 78 | 90 | 168 |
| 3 | 60 | 5 | 2 | 0,5 | 42 | 132 | 31,9 | 470 | 380 | 850 |
Смешанное соединение.
Опыт №3
Схема:
Ход работы:
Включил стенд. Рукоятку ЛАТРА, соответствующую параллельному соединению, установил в нулевое положение, при котором U = 0В.
Нажал на кнопку подачи постоянного напряжения соответствующего источника питания.
Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 70В. Потенциометр R2 полностью ввёл.
Снял показания приборов и занес данные в таблицу №3.
Повернул ручку ЛАТРА по часовой стрелке, установил напряжение U = 90В. Потенциометр R2 останется в том же положении. Данные занес в таблицу №3.
При том же напряжении источника питания вывел полностью потенциометр R2 и снял показания приборов. Данные занес в таблицу №3.
Произвёл расчёт полученных данных, указанных в таблице.
Таблица 3
Экспериментальные и расчётные данные смешанного соединения элементов
| № | Измерено | Вычислено | ||||||||||||
| U, B | U1, B | U23, B | I1, A | I2, A | I3, A | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | P1, Вт | P2, Вт | P3, Вт | P, Вт | ||
| 1 | 70 | 33,3 | 8,3 | 0,5 | 0,1 | 0,3 | 66,6 | 83 | 27,7 | 20,8 | 4,16 | 12,5 | 37,5 | |
| 2 | 90 | 36,6 | 10 | 0,6 | 0,2 | 0,4 | 61 | 50 | 25 | 27,7 | 9,3 | 18,6 | 55,6 | |
| 3 | 90 | 36,6 | 0 | 0,9 | 0 | 0 | 40,7 | 0 | 0 | 32,9 | 0 | 0 | 32,9 | |
Выводы: С данной лабораторной работы возможно сделать следующий вывод, что при последовательном соединении через резисторы ток, практически не изменяя своей величины, течет через все элементы.
При параллельном включении резисторов ток в цепи разветвляется по отдельным ветвям, протекая через каждый элемент – по закону Ома величина тока обратно пропорциональна сопротивлению, напряжение на всех элементах одинаковое.
Смешанная схема делится на фрагменты, ток и напряжение рассчитывается для каждого отдельно в зависимости от того, как они соединены на выбранном сегменте электрической схемы.
Ответы на контрольные вопросы:
Формулировка законов Кирхгофа.
Первый закон Кирхгофа: Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.
Первый закон Кирхгофа говорит нам о том, что сумма токов в любом узле абсолютно любой электрической цепи равна нулю. Или так же говорит, что алгебраическая сумма втекающих токов равна алгебраической сумме вытекающих из узла токов.
Второй закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма всех токов в узле равна нулю.
Второй закон Кирхгофа гласит, что в любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех пассивных элементах цепи.
Как изменится ток
(рис. 12), если параллельно резисторам 
и 
включить ещё один резистор? Сила тока I 1 увеличится, так как сопротивление снизится.Как распределяются токи в приемниках, соединенных параллельно?
Токи в цепи, состоящей из параллельно соединенных приемников, распределяются между ними прямо пропорционально их проводимостям, то есть обратно пропорционально их сопротивлениям.