Артикул: 1168434
Раздел:Технические дисциплины (111931 шт.) >Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (25726 шт.)
Название или условие:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 - Знакомство с электрической цепью и ее элементами, правилами измерений электрического тока, напряжения и сопротивления, погрешностями измерений
Тема: “Знакомство с электрической цепью и ее элементами, правилами измерений электрического тока, напряжения и сопротивления, погрешностями измерений”
Цель работы: изучение электрической цепи и ее элементов, электроизмерительных приборов и правил электрических измерений, экспериментальное определение электрических токов в неразветвленной и разветвленной цепях постоянного тока и падений напряжений на сопротивлениях цепи, экспериментальная проверка закона Ома, первого и второго законов Кирхгофа.
Описание:
2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
1. Изучить теоретическую часть работы, а также вводные разделы 1, 2 настоящего методического руководства. Особое внимание уделить вопросам измерения тока, напряжения и сопротивления, определения погрешностей измерений, представления и округления результатов измерений.
В отчете по лабораторной работе отразить основные результаты изучения теоретического материала, конспектируя вопросы, дополняющим лекционный материал.
2. Нарисовать в отчете схему исследуемой неразветвленной электрической цепи постоянного тока (рис. 4) и в соответствии с заданным преподавателем вариантом заданий (табл. 1) на схеме указать параметры используемых элементов (источника ЭДС – батареи Е1 и сопротивлений резисторов R1…R3) (вариант задания должен быть указан в отчете после номера лабораторной работы).
На основе закона Ома для участка однородной цепи, провести расчет значений токов i1 и i2 и падений напряжений uR1, uR2, uR3 на сопротивлениях цепи.
напряжения uR1, uR2, uR3 для выбора диапазонов измерений миллиамперметра и вольтметра рассчитать сопротивление шунта Rш и ограничительного резистора R0 для построения миллиамперметра и вольтметра на основе микроамперметра типа М42102.
Для этого воспользоваться выражениями теоретической части при условии, что для микроамперметра М42102 ток полного отклонения стрелки равен Iполн = 100 мкА, а внутреннее сопротивление микроамперметра Rвн = 1 кОм (целесообразно диапазон измерения тока выбрать кратным 100 мкА, а напряжения – кратным 100 мВ).
3. Нарисовать в отчете схему исследуемой разветвленной цепи постоянного тока (рис. 5) и в соответствии с вариантом задания (табл. 1) на схеме указать параметры используемых элементов (источника ЭДС – батареи Е1 и сопротивлений резисторов R1 … R3).
На основе закона Ома для участка однородной цепи, провести расчет значений токов i1, iR2, iR3 и падений напряжений uR1, uR23. Для этого воспользоваться выражениями:
Используя рассчитанное максимальное значение тока из токов i1, iR2, iR3 и максимальное из значений напряжения uR1, uR2,3 для выбора диапазонов измерений миллиамперметра и вольтметра рассчитать сопротивление шунта Rш* для построения миллиамперметра и ограничительного сопротивления R0* для построения вольтметра на основе микроамперметра типа М42102 (аналогично п.2
Полученные значения сопротивлений Rш, R0, Rш*, R0* должны соответствовать значениям, представленным в табл. 2.
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1. Изучить используемые в лаборатории приборы для измерения тока, напряжения и сопротивления, их возможности и инструментальные погрешности измерений.
В отчете по лабораторной работе отразить результаты изучения измерительных приборов и их возможностей.
Задание 2. Исследование неразветвленной цепи постоянного тока.
2.1. В соответствии со схемой (рис. 4) на лабораторном стенде или в среде САПР собрать электрическую цепь и провести измерение напряжений Е1, uR1, uR2 и uR3 и токов i1, i2.
Измерение напряжений провести с помощью цифрового вольтметра и цифрового амперметра.
Полученные значения результатов по п. 2 подготовительного задания и п. 2.1 занести в табл. 3 и привести в отчете.
Сравнить полученные результаты измерения токов и напряжений, полученные с помощью цифрового вольтметра и приборов типа М4202 с расчетными значениями (по п.2) и сделать вывод о погрешностях измерений используемых приборов.
Так как внутреннее сопротивление прибора близко по номиналу к сопротивлениям в цепи и далеко от идеальных приборов, они вносят довольно большую погрешность в измерения.
Задание 3. Исследование разветвленной цепи постоянного тока.
3.1. В соответствии со схемой (рис. 5) на лабораторном стенде или в среде САПР, собрать электрическую цепь и провести измерение напряжений uR1, uR23 и токов i, iR2, iR3.
Измерение напряжений провести с помощью цифрового вольтметра и цифрового амперметра.
Полученные значения результатов по п. 3 подготовительного задания и п. 3.1 занести в табл. 4 отчета по лабораторной работе. Значения абсолютных Δ и относительных δ погрешностей результатов в таблицу занести после выполнения задания 4.
Задание 4. Определение погрешностей измерений.
Используя полученные значения результатов (табл. 4), определить абсолютную Δ и относительную δ погрешности измерений напряжений Е1, uR2 и uR23.
Сравнить полученные относительные погрешности результатов при измерении напряжений E1, uR2 и uR23 и объяснить причину их несоответствия (соответствия). В случае несоответствия значений результатов сделать вывод о причинах несоответствия
Задание 5. Проверка выполнения закона Ома для участка однородной цепи, первого и второго законов Кирхгофа.
5.1. Провести сопоставление значений (проверку равенства) тока i1, рассчитываемого по результатам измерений (табл. 3) в виде выражения
По результатам сопоставления сделать вывод о справедливости закона Ома для участка однородной цепи (значения напряжений взять по результатам измерений цифровым вольтметром).
5.2. Проверить выполнение первого закона Кирхгофа, сравнивая значения токов, втекающих в узел (рис. 5) и вытекающих из него:
5.3. Путем сравнения измеренных с помощью цифрового вольтметра значений напряжений E1, uR1, uR2, uR3 (табл. 3) проверить выполнение второго закона Кирхгофа
По результатам сравнений значений, проведенных в п. 5.1 - 5.3 сделать выводы:
о выполнении закона Ома для участка однородной цепи;
о справедливости первого и второго законов Кирхгофа.
Все проведенные вычисления с пояснениями и значениями полученных величин занести в отчет по проведенной работе и сделать выводы, поясняющие полученные результаты.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется электрической цепью и ее элементами, схемой электрической цепи? Какие элементы электрической цепи Вы знаете?
2. Охарактеризуйте понятия: узел, ветвь, контур, направление обхода контура.
3. Какие электрические цепи называются одно- и многоконтурными, неразветвленными и разветвленными?
4. Дайте определение электрического тока. Какой ток называется постоянным, переменным и пульсирующим? Какое направление принимают за направление электрического тока?
5. Какие понятия определяет сопротивление электрической цепи? Что понимают под сопротивлением как элементом электрической цепи?
6. Охарактеризуйте законы Ома для участков однородной и неоднородной цепи.
7. Дайте определения первому и второму законам Кирхгофа. Какой баланс они устанавливают?
8. Расскажите про правила измерения напряжения и тока, отсчет значений результатов.
9. Что вы знаете про погрешности измерений?
11. Нарисуйте схему вольтметра, амперметра и омметра и поясните их работу.
12. Как рассчитать сопротивление ограничительного резистора и шунта для построения вольтметра и амперметра на основе микроамперметра?
13. Расскажите про влияние на результаты измерений внутреннего сопротивления вольтметра и амперметра.
14. Как правильно провести округление результатов и погрешностей и представить результаты в стандартной форме?
15. Охарактеризуйте измерительные приборы, использованные в лабораторной работе.
16. Поясните полученные в работе результаты и сделанные выводы.
Подробное решение в WORD (15 страниц)+файл MathCad+файл Multisim
Поисковые тэги: Законы Кирхгофа, Multisim
Изображение предварительного просмотра:
Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл. Условия доставки: Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок можно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен. Условия отказа от заказа: Отказаться возможно в случае несоответсвия полученного файла его описанию на странице заказа. Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.
Похожие задания:
