Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Последовательное, параллельное и смешанное соединения элементов на постоянном и переменном токах

Лабораторная работаПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Алгебраическая сумма э.д.с. источников питания в любом контуре равна алгебраической сумме падений напряжения на элементах этого контура. Те или иные соединения этих элементов называются электрической цепью, а графическое изображение цепи — электрической схемой. Ветвь образуется одним или несколькими последовательно соединенными элементами, по которым протекает один и тот же ток. Простыми цепями… Читать ещё >

Последовательное, параллельное и смешанное соединения элементов на постоянном и переменном токах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Последовательное, параллельное и смешанное соединения элементов на постоянном и переменном токах

Цель работы: изучение способов включения элементов электрических цепей, экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа, а также измерение основных электрических величин на постоянном и переменном токе.

Теоретические данные:

Мгновенные значения напряжения и тока характеризуют режим работы устройства и называются параметрами режима или характеристиками режима.

Величины R (Ом), L (Гн), C (Ф) зависят от свойств самого устройства, его конструкции и являются параметрами этого устройства.

Те или иные соединения этих элементов называются электрической цепью, а графическое изображение цепи — электрической схемой.

Электрическая схема представляет собой графическое изображение электрической цепи. Она показывает, как осуществляется соединение элементов рассматриваемой цепи. В электрической схеме соединения элементов образуют ветви, узлы, контуры.

Ветвь образуется одним или несколькими последовательно соединенными элементами, по которым протекает один и тот же ток.

Узел есть место соединения 3-х или большего числа ветвей.

Контур есть любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям в электрической схеме.

Ветви, присоединенные к одной паре узлов, называются параллельными.

ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

1. Закон Ома

2. Первый закон Кирхгофа — закон баланса токов.

Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна 0.

= 0 Электрический заряд в узле не накапливается.

3. Второй закон Кирхгофа.

Алгебраическая сумма э.д.с. источников питания в любом контуре равна алгебраической сумме падений напряжения на элементах этого контура.

электрический схема ток

4. Закон Джоуля-Ленца.

Энергия, выделяемая на сопротивлении R при протекании по нему тока I, пропорциональна произведению квадрата силы тока и величины сопротивления.

(джоулей) или (Втс)

1 Вт. час = 3600 дж

Режим постоянного тока.

Простыми цепями постоянного тока называются цепи при последовательном, параллельном и смешанном соединении приемников.

Если ток постоянный, то отсутствует явление самоиндукции, и напряжение на катушке индуктивности будет определяться только величиной падения напряжения на активном сопротивлении.

Если рассматривать конденсатор как идеальную емкость, то в цепи постоянного тока эта ветвь равносильна разомкнутой.

Постоянный ток через емкость не проходит.

Таким образом, в цепи постоянного тока остаются только источники э.д.с. или тока — активные элементы и приемники, резисторы — пассивные элементы.

Последовательное соединение приемников.

E = IR1 + IR2 + + IRn = I (R1 + R2 + + Rn) = I Rэкв

Rэкв= Ri — при последовательном соединении сопротивления складываются Параллельное соединение приемников.

При параллельном соединение приемников напряжение на всех приемниках одинаково.

По закону Ома токи в каждой ветви

, … ,

По первому закону Кирхгофа общий ток

При параллельном соединении складываются проводимости.

Смешанное соединение — комбинация первых двух Измерение напряжения осуществляется вольтметром, подключаемым непосредственно на зажимы исследуемого участка электрической цепи.

Измерение тока осуществляется амперметром, включаемым последовательно с элементами исследуемой цепи.

Измерение мощности и сдвига фаз в цепях переменного тока производится с помощью ваттметра и фазометра. Эти приборы имеют две обмотки: неподвижную токовую, которая включается последовательно, и подвижную обмотку напряжения, включаемую параллельно.

На данных лабораторных стендах мощность, сдвиг фаз, сопротивление участка электрической цепи вычисляется компьютером по показаниям двух приборов — амперметра и вольтметра, подключенных к этому участку.

Ход работы:

Таблица 1: Схема с последовательно соединенными активными сопротивлениями

I,

мA

U1,

B

U2,

B

Uобщ,

B

Р1,

мBт

Р2,

мBт

Робщ,

мBт

Расчет

31,25

4,69

10,3

146,48

322,27

468,75

Эксперимент

30,4

4,7

14,7

146,5

305,5

448,5

Абсолютная погрешность

0,85

— 0,01

0,3

0,3

— 0,02

16,77

20,25

Относительная погрешность

2,72

0,2

2,9

0,014

5,2

4,32

R1=150 (Ом); R2=330 (Ом).

Таблица 2: схема с параллельно соединенным активным сопротивлением

I,

мA

I2,

мA

I3,

мA

Uобщ,

B

Р2,

Р3,

Робщ,

Расчет

1,5

0,48

1,98

Эксперимент

126,3

96,6

30,1

14,7

1,46

0,44

1,86

Абсолютная погрешность

5,7

3,4

1,9

0,3

0,04

0,04

0,12

Относительная погрешность

4,3

3,4

5,9

2,7

8,3

6,06

R2=150 (Ом); R3=470 (Ом).

Таблица 3: схема со смешанным соединением.

Е, В

U1,

B

U2, 3,

B

I1,

мА

I2,

мA

I3,

мA

P1,

мВт

P2,

мВт

P3,

мВт

R23,

Ом

Rобщ,

Ом

Расчет

11,15

3,84

33,8

25,6

8,17

98,3

31,4

113,7

443,7

Эксперимент

11,1

33,8

25,6

8,3

374,5

32,5

443,3

Абсолютная погрешность

0,05

— 0,16

— 0.13

2,5

— 4,7

— 1,1

— 3,3

0,4

Относительная погрешность

0,45

4,17

1,59

0,66

4,78

3,5

2,9

0,09

R1=330 (Ом); R2=150 (Ом); R3=470 (Ом).

Проверка 1 закона Кирхгофа:

I1 = I2 + I3=25,6+8,3=33,9 (33,8)

Проверка 2 закона Кирхгофа:

E = U1 + U2=11,1+4=15,1 (15)

Вывод В данной лабораторной работы мы изучили способы включения элементов электрических цепей; экспериментально проверили законы Ома и Кирхгофа, в результате проверки получили величину, отличную от теоретической на 0,1, данное отклонение объясняется не точным измерением.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой