Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
Федеральное агентство по образованию Ухтинский государственный технический университет Кафедра электрификации и автоматизации технологических процессов Отчет по лабораторной работе №1 «Закон Ома» Выполнил ст. гр. БТП-07 Таранова Е. А. Проверил Минчанкова Е. А. Ухта, 2009 Цель работы:
Изучение закона Ома, построение зависимости У(R), U(R). Краткая теория.
Закон Ома
определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока без активных элементов (рис.1.1):
Рис.1.1 Обобщенный закон Ома
определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока, содержащем резистор и идеальный источник ЭДС (рис.1.2):
Формула справедлива для указанных на рис.1.2 положительных направлений падения напряжения на участке цепи (Uab
), идеального источника ЭДС (Е
) и положительного направления тока (I
).
Рис.1.2 В сложных цепях встречаются соединения, которые нельзя отнести ни к последовательным, ни к параллельным. К таким соединениям относятся трехлучевая звезда и треугольник сопротивлений (рис.1.3). Их взаимное эквивалентное преобразование во многих случаях позволяет упростить схему и свести ее к схеме смешанного (параллельного и последовательного) соединения сопротивлений. При этом необходимо определенным образом пересчитать сопротивления элементов звезды или треугольника. Рис.1.3 Формулы эквивалентного преобразования треугольника сопротивлений трехлучевую звезду:
Формулы эквивалентного преобразования трехлучевой звезды сопротивлений в треугольник:
Режимы электрических цепей определяются первым и вторым законами Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа
для цепи постоянного тока: Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.
Второй закон Кирхгофа
для цепи постоянного тока: Алгебраическая сумма падений напряжений на элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом же контуре.
Для составления системы уравнений на основании законов Кирхгофа необходимо: 1. Выбрать произвольно положительные направления искомых токов ветвей и обозначить их на схеме. Число токов должно быть равно числу ветвей схемы (В). Составить (Y - 1) – уравнений по первому закону Кирхгофа, где (Y) – число узлов схемы. Со знаком плюс учесть токи, втекающие в узел, а со знаком минус – вытекающие из узла. 2. Выбрать независимые контуры, число которых равно: (НК) = (В) – (Y- 1) Независимые контуры - контуры, отличающиеся друг от друга хотя бы одной новой ветвью. 3. Выбрать положительные направления обхода контуров (произвольно). Составить (В) - (Y - 1) уравнений по второму закону Кирхгофа для независимых контуров (НК), следуя правилу: если направление тока в ветви и направление обхода контура совпадают, напряжение на участке записать со знаком плюс. В противном случае - со знаком минус. Аналогично выбирают знак ЭДС. 4. Объединить уравнения, составленные по первому и второму законам Кирхгофа в систему алгебраических уравнений. Подставить численные значения и решить систему уравнений. Принципиальная электрическая схема.
Ход работы.
Проводили измерения силы тока при различных значениях сопротивления и напряжения. U, B 0 2 4 6 8 10 12 У, мА при R=100 Ом 0 20,7 41,5 62 82,8 103,5 124,2 R=150 Ом 0 12,8 25,7 38,5 51,4 64,2 77,1 R=330 Ом 0 6 11,9 17,9 23,8 29,8 35,7 Получили зависимость У(U): Аналогично проводили измерения силы тока при изменяющихся сопротивлении и напряжении. R 100 150 220 330 470 680 1000 У; мА при U=12 B 124,2 77,1 55 35,8 25,6 17,7 11,9 U=8 B 82,8 51,3 36,7 23,9 17 11,8 7,9 U=4 B 41,4 25,7 18,3 11,9 8,5 5,9 3,9 Получили зависимость У(R): Вывод
В результате проведенных опытов получили, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению в цепи. Библиографический список.
1. Электротехника. Под ред. В.Г.Герасимова. – М.: Высшая школа, 1985. 2. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника.- М.: Энергоатомиздат. 1985.
|