Задачи по "Физике"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Января 2013 в 21:54, задача

Краткое описание

Тема: исследование простых линейных электрических цепей постоянного тока.
Цель:
Получить навыки по применению законов Ома и Кирхгофа для расчета простых электрических цепей постоянного тока, сборке электрических схем на учебном стенде (УИЛС), измерению токов, напряжений и сопротивлений с помощью измерительных приборов.
Экспериментально проверить зависимость между электрическими величинами при различном соединении элементов электрической цепи.

Скачать в ZIP архиве (532.75 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

209.docx

— 582.28 Кб (Скачать файл)

Страница 1.

 

Лабораторная работа № 0

 

Тема: исследование простых  линейных электрических цепей постоянного  тока.

 Цель:

  1. Получить навыки по применению законов Ома и Кирхгофа для расчета простых электрических цепей постоянного тока, сборке электрических схем на учебном стенде (УИЛС), измерению токов, напряжений и сопротивлений  с помощью измерительных приборов.
  2. Экспериментально проверить зависимость между электрическими величинами при различном соединении элементов электрической цепи.

Ход работы:

Значения сопротивлений, входящих в контур (табл. 1)

 

R1(Ом)

R2(Ом)

R3(Ом)

R4(Ом)

Номер

02

06

05

08

Значение

75

300

190

740


 

Опыт 1. Исследование электрической  цепи при последовательном соединении сопротивлений

 

Схема проведения опыта № 1

В ходе опыта измеряем напряжение источника питаний, падения напряжения на каждом сопротивлении и общий ток. Проверяем результаты расчетов

U(B)

U1(B)

U2(B)

U3(B)

U4(B)

I,mA

Изм

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч


 

Страница 2.

 

 

 

 

 

 

 

94,6-16-74,6=0

 

Проверка выполнения баланса мощности:

 

 

0,009*19,6+0,0074*18=162*750*10-6+742*150*10-6+182*318*10-6+562*100*10-6

3,096=3,078

 

Таблица 4.

 

U1

U2

U3

U4

U5

U6

Е1

4

6,1

14,4

4,9

2,5

2,5

Е2

2,5

7

-2,6

5,3

2,7

2,6

Е1+ Е2

6,5

13,1

11,8

10,2

5,2

5,1


 

Таблица 5.

 

I1

I2

I3

I4

I5

I6

 

Э

Р

Э

Р

Э

Р

Э

Р

Э

Р

Э

Р

Е1

55

53

35

32

19

19

35

33

8,3

8

27

25

Е2

32

33

31

37

-3,5

-3,4

36

35

8,7

8,5

28

28

Е1+ Е2

87

86

716

9

16,5

17,6

71

68

17

17,8

55

53


 

Страница 3.

 

В ходе опыта измеряем напряжение источника питания, общий ток на каждом сопротивлении. Проверяем результаты расчетом:

U(B)

U1(B)

U2(B)

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

Изм

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

10

4

3,6

6

5,6

50

49

20

18

30

29


 

Погрешность

11%

7%

2%

11%

3%


 

Расчет величин:

 

 

 

 

 

 

Проверяем баланс приведенных  измерений:

 

(2 з-н Кирхгофа)

 

(1 з-н Кирхгофа)

 

 

(по правилу разброса)

 

Вывод: в результате проведения опыта я получил погрешность 6,8%. Также я проверил законы смешанного соединения сопротивлений и проверил достоверность опытных данных, проверив их по 1 и 2 законам Кирхгофа

 

Страница 4.

 

«Законы Кирхгофа и принцип наложения  на постоянном токе»

Цель работы:

  1. Получить практические навыки в проведении экспериментальных исследований электрических цепей постоянного тока , содержащих активные и пассивные элементы.
  2. Проверить в ходе эксперимента выполнение законов Кирхгофа и принципов наложения в разветвленных цепях постоянного тока

R1

I1

E1

E1

R2

R5

R4

R3

I3

I4

I2

I5

Таблица 1.

Е1, В

Е2, В

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R6, Ом

19,6

18

75

190

750

150

318

100


 

Таблица 2.

U1 (B)

U2 (B)

U3 (B)

U4 (B)

U5 (B)

U6 (B)

7,1

14

12,1

11,2

5,6

5,6


 

Проверка второго закона Кирхгофа:

5,6+11,2-12,1+14=18,7

E2=18В

 

U3+ U1=Е1

12,1+7,1=19,2В

Е1=19,2В

 

Таблица 3.

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

I4(mA)

I5(mA)

I6(mA)

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

90

94

747

740

16

16

74

75

18

17,8

56

56


 

 

 

Страница 5.

 

Векторная диаграмма для  цепи RC

U’bc

I’

U’ac

U’ab

Mi=2mA/cm

Mu=2B/cm

 

Рис. 2.

 

Векторная диаграмма для  цепи RL

U’’bc

I’’

U’’ac

U’’ab

Рис. 3.

U’’’bc

I’’’

U’’’ac

U’’’ab

Рис. 4

 

Аналитические выражения  для мгновенных значений и для цепи

 

 

Страница 6.

 

0

0

0

0

45

45

1/

10,1

90

90

1

14,28

135

135

1/

10,1

180

180

0

0

225

225

-1/

-10,1

270

270

-1

-14,28

315

315

-1/

-10,1

360

360

0

0


 

 

-57,8

0

0

0

-12,8

45

1/

0,0269

32,2

90

1

0,038

77,2

135

1/

0,0269

122,2

180

0

0

167,2

225

-1/

-0,0269

212,2

270

-1

-0,038

257,2

315

-1/

-0,0269

302,2

360

0

0


 

 

График мгновенных значений и для цепи

Рис. 5.

Аналитические выражения  для мгновенных значений и для цепи

 

 

Страница 7.

 

В ходе опыта измеряем напряжение источника питания, общий ток  и токи на каждом сопротивлении. Проверяем  результаты расчетом:

 

Измеряемые и расчетные  величины (табл. 3)

 

U(B)

I0(mA)

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

Изм

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

Изм

Расч

10

211

200

132

133

47

52

32

33


 

Погрешность

5,5%

0,7%

10%

3,1%


 

Проверяем баланс токов по формуле  (1 з-н Кирхгофа)

 

Вывод: в результате проведения опыта я получил погрешность 4,8%, также я проверил законы параллельного  соединения сопротивлений и проверил проведение опыта, составив баланс токов

 

Опыт № 3.

 

Исследование электрической  цепи при соединении сопротивлений.

Схема проведения опыта –  рис. 2

 

 

R1

I1

E1

R2

R3

I2

I3

U

I0

 

Страница 8.

 

Расчет мощностей  и  КПД источника энергии:

 

Результаты расчетов указанных  величин на основании экспериментально установленных значений силы тока и напряжений представлены в таблице:

I(mA)

U(B)

Pвыр(Вт)

Pпотр(Вт)

Pп(Вт)

, %

17,5

18

0,35

0,05

0,3

85

29,8

16,6

0,596

0,196

0,4

77

44,3

14,85

0,886

0,236

0,65

73

44,6

14,84

0,892

0,272

0,62

70

58,1

13,3

1,162

0,392

0,77

66

80

10,7

1,6

0,77

0,83

51

87,6

9,95

1,74

0,92

0,82

47

91,1

9,56

1,822

0,992

0,83

46,5

108

7,65

2,16

1,46

0,7

32

115,3

6,7

2,306

1,856

0,45

19

131,4

4,94

2,628

2,188

0,44

17

140

3,85

2,8

2,37

0,43

15

160

1,57

3,2

3,072

0,128

4

175

0

3,5

3,5

0

0


 

Расчеты мощностей и КПД:

 

 

   

 

   

 

 

Страница 9.

 

Законы Кирхгофа и принципы наложения на постоянном токе.

 

Цель работы:

  1. получить практические навыки в проведении экспериментальных исследований электрических цепей постоянного тока, содержащих активные и пассивные элементы.
  2. Проверить в ходе эксперимента выполнение законов Кирхгофа и принципа наложения в разветвленных цепях постоянного тока.

 

 

 

R1

I1

E1

E1

R2

R5

R4

R3

I3

I4

I2

I5

 

Таблица 1.

 

Е1, В

Е2, В

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R6, Ом

19,6

18

75

190

750

150

318

100


 

Таблица 2.

 

U1, B

U2, B

U3, B

U4, B

U5, B

U6, B

7.1

14

12.1

11.2

5.6

5.6


 

Проверка второго закона Кирхгофа:

U5+U4-U3+U2=E2

5.6+11.2-12.1+14=18.7B

E2=18В

 

U3+ U1=Е1

12,1+7,1=19,2В

Е1=19,2В

 

 

Таблица 3.

 

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

I4(mA)

I5(mA)

I6(mA)

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

Экс

Выч

90

94

747

740

16

16

74

75

18

17,8

56

56


 

Страница 10.

 

  

 

  

 

 

 

 

 

График зависимости  от

 

Страница 11.

 

Опыт № 2.

 

A

R01

Е1

R02

Е2

Rн

U1

U2

Uн

 

Е1=19 В

R01=62 Ом

R02=64 Ом

Rн=208 Ом

 

Результаты измерений, полученных в ходе эксперимента:

I(mA)

U1(B)

U2(B)

Uн(B)

Е1(В)

Е2(В)

107,5

12,3

5

16,6

19

16,9

88,7

13,7

0

13,7

9,7

60

14,6

-6

9

8,8

Информация о работе Задачи по "Физике"