Для анализа электрических цепей постоянного тока

Лабораторная работа №1.1

Применение законов Ома и Кирхгофа

для анализа электрических цепей постоянного тока

Цель работы – выработать навыки использования законов Ома и Кирхгофа при экспериментальном анализе электрических цепей. В результате выполнения лабораторной работы студенты должны знать основные понятия и законы электрических цепей, уметь составлять уравнения электрического равновесия и энергетического баланса, приобрести навыки экспе­риментального определения значений токов и напряжений и их действи­тельных направлений, а также построения потенциальных диаграмм.

Закон Ома для участка электрической цепи устанавливает связь между током, напряжением и параметрами элементов на участке. Измерив ток и напряжение на резисторе, по закону Ома можно определить его параметры – сопротивление или проводимость.

Основой анализа электрических цепей являются уравнения равновесия, составленные по законам Кирхгофа, применение которых при экспериментальном исследовании позволяет убедиться в правильности опреде­ления значений и направления токов и напряжений, а также оценить по­грешность, вызванную влиянием внутренних сопротивлений измерительных приборов либо нестабильностью параметров элементов цепи.

Построение потенциальной диаграммы для одного либо нескольких контуров цепи – важный источник информации о режиме работы цепи (распределение потенциалов, значения потенциалов контрольных точек и т.д.).

Задачи работы – определение по закону Ома сопротивлений резисторов используемых элементов, значений и направлений токов во всех ветвях исследуемой цепи с проверкой правильности полученных результатов по первому закону Кирхгофа; определение значений и направлений напряжений на элементах с проверкой результатов по второму закону Кирхгофа; проверка выполнения в цепи энергетического баланса на основе экспериментальных данных; построение потенциальной диаграммы для заданного контура.

В работе будут использоваться два источника постоянного напряжения (нерегулируемый НИН и регулируемый РИН) и элементы наборного поля №01–08 (резисторы номиналом до 1 кОм).

Токи в ветвях цепи будут измеряться амперметром, а напряжения – цифровым вольтметром.

В работе с постоянным током необходимо учитывать полярность подключений. Точки цепи, имеющие сравнительно меньший потенциал (т. е. " − "), следует подключать:

– к зажиму, обозначенному "0" у цифрового вольтметра;

– к зажиму, обозначенному " * " у амперметра.