Лабораторная работа 3 разветвленная линейная электрическая цепь постоянного тока

Цель работы: получение навыков сборки электрических цепей, измерений токов и напряжений на отдельных участках электрической цепи; убедиться в соблюдении законов Кирхгофа в разветвленной линейной электрической цепи; научиться применять законы Кирхгофа в графическом виде.

Оборудование: лабораторный стенд, соединительные провода, резистор 2 Вт 68 Ом, резистор 2 Вт 150 Ом, резистор 2 Вт 330 Ом, потенциометр ППБ-3А-150 Ом.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой (источник питания, функциональный генератор, измеритель мощности, мультиметр, цифровые амперметры РА1…РА4, наборное поле и минимодули резисторов).

2. Собрать линейную цепь со смешанным соединением резисторов (рис. 1). В качестве амперметров использовать цифровые приборы в режиме измерения постоянного тока. В качестве вольтметра использовать стрелочный вольтметр PV1. представить схему для проверки преподавателю.

Рис. 1

3. Включить электропитание. Плавно изменяя величину входного напряжения с помощью потенциометра RP1, измерить значения напряжения и токов на всех участках цепи при трех значениях входного напряжения (по указанию преподавателя). Результаты измерений занести в табл. 1. Выключить электропитание.

Таблица 1

№ опыта	U, В	U1, В	U23, В	U = U1 + U23, В	I1, мА	I2, мА	I3, мА	I1 = I2 + I3, мА
1
2
3

4. По результатам измерений вычислить значения сопротивлений всех участков исследуемой цепи и величину эквивалентного сопротивления всей цепи. Результаты расчетов занести в табл. 2.

Таблица 2

Резистор	Вычислено
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
Rэкв, Ом

5. По результатам измерений построить в одной координатной системе вольтамперные характеристики резисторов R1, R2, R3. Пользуясь ими, построить вольтамперную характеристику всей цепи U_вх = f (I₁) и по ней определить эквивалентное сопротивление цепи R_экв. Здесь же построить экспериментальную вольтамперную характеристику цепи U_вх = f (I₁), сравнить ее с расчетной вольтамперной характеристикой всей цепи и сделать вывод о возможности графического применения законов Кирхгофа.

6. Сделать вывод о возможности применения законов Кирхгофа в графическом виде в электрической цепи постоянного тока.

Содержание отчета:

1. Наименование работы и цель работы.

2. Схемы экспериментов и таблицы полученных экспериментальных данных.

3. Результаты расчетов.

4. Выводы по работе.

Контрольные вопросы:

1. Как по показаниям амперметра и вольтметра можно определить величину сопротивления участка электрической цепи постоянного тока и потребляемую им мощность?

2. Нарисуйте схемы для измерения методом амперметра и вольтметра больших и малых электрических сопротивлений.

3. Как определить величину эквивалентного сопротивления для исследуемой цепи?

4. Для исследуемых электрических цепей запишите уравнения по законам Кирхгофа.

5. Как по вольтамперной характеристике определить величину сопротивления цепи?