ПАРАЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Лабораторное занятие

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Цель занятия:

Исследование последовательного соединения приемников.

Определение падения напряжения на отдельных приемниках.

Определение силы тока.

Доказательство опытным путем закона Ома.

Приобретение навыков в сборке схем.

Время:             2 часа.

Приборы и оборудование:

1. Источник питания – 1

2. Амперметр – 1

3. Вольтметр – 1

4. Ламповые реостаты – 2

5. Провода

Теоретическое обоснование:

Последовательное соединение

При последовательном соединении конец преды­дущего проводника соединяют с началом последую­щего проводника (рис.3):

При последовательном соединении сила тока во всех проводниках одинакова:

I₁ = I₂ = I₃= … = I.                     (1)

Напряжение U на концах всей цепи равно сумме напряжений на проводниках. Например, для слу­чая трех проводников,

рис. 3              указанных на рисунке,

U = U₁ + U₂ + U₃.                        (2) 

По закону Ома для участка цепи

U₁ = IR₁; U₂ = IR₂; U₃ = IR₃; U = IR,                      (3)

где R₁, R₂, R₃- сопротивления проводников, R -общее сопротивление всего участка цепи.

Из (2) и (3) следует: IR = IR₁ + IR₂ + IR₃, откуда

R = R₁ + R₂ + R₃                                                               (4)

Для n последовательно включенных проводников     

R = R₁ + R₂ + R₃ + … + R_n .                           (5)

Если все они имеют одинаковое сопротивление, то   

R = nR₁                                             (6)

При последовательном соединении проводников об­щее сопротивление равно сумме сопротивлений всех проводников.

Из соотношений (3) следует, что  

U₁ / U₂ = R₁ / R₂.                                    (7)

Напряжения на последовательно соединенных про­водниках прямо пропорциональны их сопротивле­ниям.

Методические указания к выполнениюработы

1. Ознакомиться с оборудованием и приборами, необходимыми для выполнения работы, и записать их технические характеристики.

2. Собрать электрическую цепь по схеме.

3. Пригласить преподавателя для проверки схемы.

4. Изменить нагрузку (выключением ламп) 5 раз (нагрузка приемников должна быть различна), измерить силу тока и напряжениедля каждого случая. Все данные записать в таблицу.

5. Ознакомить преподавателя с результатами измерений.

6. Для каждого случая рассчитать сопротивление и мощноcти. Все данные записать в таблицу.

7. Сделать выводы о справедливости законов последовательного соединения

8. Оформить работу и сдать преподавателю.   

Контрольные вопросы

1. Что называется последовательным соединением приемников?

2. Как распределяется напряжение при последовательном соединении приемников?

3. Чему равно эквивалентное сопротивление цепи при последовательном соединении приемников?

4. Чему равна мощность всей цепи при последовательном соединении приемников?

5. Задача. Резисторы R₁, R₂, R₃соединены последовательно, к ним подведено напряжение 24 В. На резисторе R₁ = 8 Ом выделяется мощность 4,5 Вт. Определить соротивлениярезистровR₂ и R₃ и падение напряжения на каждом из них, если R₁ = 0,5 R₂.

6. Задача. Мощность, потребляемая последовательно соединеными резисторами R₁, R₂, R₃, 25 Вт при токе 0,2 А. На участке, где включены резисторы R₁ и R₂, падение напряжения U₁₂ = 55 В. Сопротивление первого резистора 130 Ом. Определить сопротивления R₂ и R₃, напряжение на входе цепи и составить баланс мощностей.

Литература.

Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.:Высшая школа, 1977. С. 43-45.

Попов В. С., Николаев С. А.Общая электротехника с основами электроники. – М.:

Энергия, 1977 г. С. 49-50,

Касаткин А. С.Основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1986. С. 18-25.

Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г., Масленников В.В. Задачник по общей электротехнике с основами электронике. – М.: Высшая школа, 1983. С. 25-30.

Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. – М.: Энергия,1992. С. 49-51.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИ

ПАРАЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Учебная цель занятия:

Исследование параллельного включения приемников электрической энергии.

Определение падения напряжения на отдельных приемниках.

Определение силы тока в отдельных приемниках и общей силы тока в цепи источника.

Доказательство опытным путем законов параллельного соединения.