Исследование электрической цепи с последовательным и параллельным соединением сопротивлений

Рубежный контроль 3

по дисциплине «Основы электротехники и радиоэлектроники»

Москва 2022

Лабораторная работа №3

Исследование электрической цепи с последовательным и параллельным соединением сопротивлений

Цель: Изучить законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные проводники, определить формулы расчета сопротивлений таких участков.

Используемое оборудование

IBM – совместимые компьютеры.

Компьютерная программа Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2.

Порядок выполнения работы

1. Соберём на монтажной плате компьютерной программы Начала ЭЛЕКТРОНИКИ 1.2. электрическую схему

[pic 2]

2. Выберем номиналы сопротивлений со следующими значениями: R1 = 1 кОм;    R2 = 2 кОм; R3 = 3 кОм; R4 = 4 кОм

3. Определим экспериментально с помощью мультиметра (в режиме измерения сопротивлений) сопротивление между точками: А и С; С и D; B и D; A и D. Запишем эти показания в отчет по работе.

R(AC)=3кОм

R(CD)=1,71кОм

R(BD)=3,71кОм

R(AD)=4,71кОм

4. Рассчитайте теоретические значения сопротивлений между указанными точками схемы и сравните их с измеренными значениями. Какие выводы можно сделать из этого опыта?

Запишем значения сопротивлений

R1=1кОм

R2=2кОм

R3=3кОм

R4=4кОм

[pic 3]

        Мы нашли сопротивление благодаря техническим вычислениям. Можно сделать вывод, что результаты измерения мультиметра сходятся с результатами моих вычислений.

5.Подключим в исследуемую электрическую цепь источник постоянного напряжения Е =30 В, r = 0.1 Ом

[pic 4]

6. Измерьте с помощью мультиметра (в режиме измерения постоянного напряжения) напряжения на каждом сопротивлении. Запишите показания прибора в отчет по работе.

U(R1)=6,36кВ

U(R2)=12,71кВ

U(R3)=10,9кВ

U(R4)=10,9кВ

[pic 5]

Исходя из этих измерений, можно сделать вывод: напряжение на 1 и 2 резисторах равно сумме каждого одного сопротивления на резисторе, а напряжение на 3 и 4 резисторах равно, так как параллельное соединение.

Контрольные вопросы

1. Может ли сопротивление участка двух параллельно соединенных проводников быть больше (меньше) любого из них? Объясните ответ.
2. Какие законы сохранения используются для вывода формул сопротивления параллельного и последовательного соединения проводников?
3. Проанализируйте аналогию между приводимыми здесь формулами и формулой для расчета сопротивления одного проводника через его геометрические параметры. В чем заключается эта аналогия?

1. Может быть меньше, так как 1/Rобщ=1/R1+1/R2

2. Первый и второй законы Кирхгофа

3. Аналогичная пропорция R=U/I можно привести к U=p*L и I=S

Исходя из выполненной работы, могу сделать вывод: я изучил законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные проводники, определила формулы расчета сопротивлений таких участков.

Лабораторная работа №4

Расчет электрических цепей методом наложения

Цель работы: Отработка практических навыков проведения эксперимента и расчета электрических цепей методом наложения.

         Метод наложения применяют для расчета сложных электрических цепей, имеющих несколько источников питания. Он основан на принципе наложения (суперпозиции): ток в какой-либо ветви сложной цепи равен алгебраической сумме токов, вызываемых в этой ветви каждым источником в отдельности.