Стислі теоретичні відомості
При послідовному з’єднані умовний кінець першого приймача з’єднується з умовним початком другого, кінець другого – з початком третього і т.д.
На малюнку приймачі з опорами R 1, R 2, R 3 з’єднані послідовно і підключені до джерела енергії з напругою U. По всім ділянкам послідовного кола проходить один і той же струм І. За законом Ома напруга на окремих опорах:
U 1 = IR 1; U 2 = IR 2; U 3 = IR 3.
Отже, падіння напруги на послідовно з’єднаних опорах пропорційні величинам опорів.
Згідно другого закону Кирхгофа, в усякому замкнутому контурі алгебраїчна сума ЕРС дорівнює алгебраїчній сумі падінь напруг на всіх опорах, що включені в цей контур: S Е = S ІR.
Розглянемо схему
Вузли схеми: A, B, C, D, F.
Вітки: AB, BC, CD, BD, CF, AD, DF, ANMF.
Контури: ABDA, BCDB, CDFC, ADFMNA.
Другий закон Кирхгофа, наприклад, для контуру ADFMNA визначається рівнянням:
І 8 R 12 – І 7 R 4 – І 6 R 5 + І 8 R 13 + І 8 R 11 + І 8 R 3 = – E 5 + E 4 + E 3.
При складанні рівнянь за другим законом Кирхгофа і обході замкнутого контуру ЕРС і струми, напрямки яких співпадають з прийнятим напрямком обходу – за годинниковою стрілкою (або проти), треба вважати додатними, а ЕРС і струми, напрямки яких протилежні напрямку обходу – від’ємними.
Як наслідок другого закону Кирхгофа при послідовному з’єднані приймачів сума напруг на окремих приймачах дорівнює напрузі на клемах кола, тобто U 1 + U 2 + U 3 = U.
Ряд послідовно з’єднаних приймачів можна замінити еквівалентним (загальним) опором R. Величина цього опору повинна бути такою, щоб ця заміна при незмінній напрузі на клемах кола U не викликала зміну струму І в колі. Оскільки U 1 + U 2 + U 3 = U; U 1 = IR 1; U 2 = IR 2; U 3 = IR 3, то IR = IR 1 + IR 2 + IR 3. Після скорочення на І отримаємо R = R 1 + R 2 + R 3.
|
|
|
Отже при послідовному з’єднані еквівалентний опір дорівнює сумі опорів окремих елементів, що входять до з’єднання.
Якщо всі елементи рівняння U 1 + U 2 + U 3 = U помножити на струм І, то отримаємо ІU 1 + ІU 2 + ІU 3 = ІU або Р 1 + Р 2 + Р 3 = Р.
Тобто потужність всього кола Р дорівнює сумі потужностей окремих його ділянок.
Хід роботи
1. Зібрати схему (на платі №1), представлену на рисунку нижче:
Рисунок 3.3 – Схема послідовного з‘єднання опорів.
2. На блоці живлення встановити перемикач «~ 30 B –» в положення «–».
3. Після подачі напруги на схему встановити значення живлячої ЕРС Е = 30 В за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення. Значення напруги контролювати вольтметром V1.
4. Записати значення струмів і напруг в схемі в таблицю 3.1.
Таблиця 3.1 – Таблиця вимірювань та розрахунків.
| Е, В | U 2, В | U 3, В | U 4, В | U 5, В | I 1, мА |
| R 2, Ом | R 3, Ом | R 4, Ом | R 5, Ом | R (1), Ом | R (2), Ом |
5. Розрахувати значення всіх опорів схеми за законом Ома та порівняти їх з дійсним значенням 200 Ом ± 10%. Результати занести в таблицю 3.1.
|
|
|
, 
, 
, 
.
6. Розрахувати та порівняти загальне значення опору схеми R. Результати занести в таблицю 3.1.
7. Перевірити дію другого закону Кирхгофа.
8. Протокол повинен містити назву, мету роботи, перелік та метрологічні параметри приладів, схему на рис. 3.3, таблицю 3.1, розрахункові формули та результати, висновок про виконання закону Ома та другого закону Кирхгофа і відповідність отриманих значень опорів дійсним.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!