ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»

Факультет заочного обучения

Лабораторная работа №1

Тема: «Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях»

по основам теории цепей
(наименование дисциплины)

выполнил студент 2 курса специальности МТС

Асташов Евгений Юрьевич
(фамилия, имя, отчество)

Студенческий билет № 7613002 группа ЗМ – 31

Проверил ________________________________________

«» 2015 г.

Преподаватель
(подпись разборчиво)

Новосибирск 2015

Лабораторная работа № 1

Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях.

1. Цельработы.
Изучение и экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа в
разветвленной электрический цепи, содержащей источник и резистив-
ные элементы.
2. Подготовка к выполнению работы.
При подготовке к работе необходимо изучить законы Ома для пассивного участка цепи, замкнутой цепи, участка цепи с активными (источники) и пассивными (нагрузки) элементами; 1-й закон Кирхгофа – для
узла цепи, 2-й закон Кирхгофа – для замкнутого контура цепи.
3. Экспериментальная часть.
3.1. Собрать схему (рис. 1).

Рис. 1

3.2. Установить значение сопротивления резистора R 1 равным:

100 + n ×10 (Ом), где n – номер лабораторного стенда R 2 = R 3 = R 4= R 5= R 6= 100 Ом.

3.3. Установить
E 1 =10 В.
3.4. Подключить вольтметр к источнику E 1 и измерить э.д.с. источника.
Данные измерения записать в таблицу 1. Поочередно подключая
вольтметр ко всем элементам схемы измерить напряжения на них.

Таблица 1

Измерено	В	В	В	В	В	В	В
	6,38	3,62	2,17	1,45	0,725	0,725

По данным измерений проверить выполнение II закона Кирхгофа
(ЗНК) для любого контура электрической цепи.

N= уравнения.

соблюдается.

Используя амперметры определить токи в каждой ветви и записать в
таблицу 2. По результатам измерений проверить выполнение I закона
Кирхгофа (ЗТК) для любого узла схемы.

Таблица 2

Измерено	мА	мА	мА	мА	мА	мА
58,1	36,2	21,7	14,5	7,25	7,25

Проверяем результаты расчета ЗТК

уровнения.

ЗТК выполняется.

Используя закон Ома и данные измерений U и I определить значения
резисторов в схеме. Сравнить с заданными значениями.

R=

Закон Ома выполняется.

Убедиться, что токи и напряжения в схеме линейно зависят от значе-
ния э.д.с. E 1. Для этого – уменьшить E 1 в 2 раза и выполнить изме-
рения, расчеты и заполнить таблицы аналогичные таблицам 1 и 2. Объяснить полученные результаты

Измерено	В	В	В	В	В	В	В
	3,19	1,81	1,085	0,725	0,363	0,363

Измерено	мА	мА	мА	мА	мА	мА
29,05	18,1	10,85	7,25	3,63	3,63

Все значения уменьшились в 2 раза, что доказывает линейную зависимость I от U.

Убедиться, что токи и напряжения в схеме зависят от величины любо-
го резистора схемы. Для этого – восстановить прежнее значение E1,
но уменьшить сопротивление резистора R1 в 2 раза и выполнить
измерения, расчеты и заполнить таблицы аналогичные таблицам 1
и 2. Объяснить полученные результаты.

R=

Измерено	В	В	В	В	В	В	В
	4,68	5,32	3,19	2,13	1,06	1,06

Измерено	мА	мА	мА	мА	мА	мА
85,1	53,2	31,9	21,3	10,6	10,6

При уменьшении R в 2 раза видим, что в цепи U уменьшается, а I ток увеличиваться согласно закону Ома.

Вывод: Изучили и экспериментально проверили законы Ома и Кирхгофа в
разветвленной электрический цепи, содержащей источник и резистив-
ные элементы.

ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»

Факультет заочного обучения

Лабораторная работа №2

Тема: «Электрические цепи при гармоническом воздействии»

по основам теории цепей
(наименование дисциплины)

выполнил студент 2 курса специальности МТС

Асташов Евгений Юрьевич
(фамилия, имя, отчество)

Студенческий билет № 7613002 группа ЗМ – 31

Проверил ________________________________________

«» 2015 г.

Преподаватель
(подпись разборчиво)

Новосибирск 2015

Лабораторная работа № 2

Электрические цепи при гармоническом воздействии

1. Цель работы.

Изучение электрических цепей, содержащих резисторы R, индуктивно-
сти L и емкости С при гармоническом (синусоидальном) воздействии.

2. Подготовка к выполнению работы.
При подготовке к работе необходимо изучить поведение R, L, C при
различных способах включения (последовательное, параллельное,
смешанное).
3. Экспериментальная часть.
3.1. Собрать схему последовательной RL -цепи (рис. 2).

Рис. 2

3.2. Установить значение сопротивления резистора R равным 100 + × n 10
(Ом), где n – номер лабораторного стенда; L = 2 мГн.
3.3. Установить напряжение источника E 10 В и частоту f = 5 кГц. Кон-
троль напряжения осуществляется вольтметром, подключенным к к
точкам 1 – 1 ¢ схемы.
3.4. Измерить вольтметром напряжения на резисторе UR и катушке ин-
дуктивности UL и записать показания в таблицу 3.

Таблица 3

	Е	UR	UL	IR	IL
f = 5 кГц	В	В	В	мА	мА
	8,68	4,96	78,9	78,9
f = 10 кГц		6,58	7.53	59,9	59,9

При правильном измерении должно выполняться равенство
E = +, т.к. UR и UL сдвинуты по фазе на 90° (на p 2).
Зная значение R и XL = w L = 2p f L, определить по закону Ома ток в
резисторе IR и катушке IL ( = , = ) и убедиться что

они совпадают (т.к. R и L соединены последовательно). Значения то-
ков измерить амперметром и записать в таблицу 3. Сравнить с рас-
считанными значениями.

f=5kГц

E =

=

XL = w L = 2p f L=2

= =

Увеличить частоту f в 2 раза (т.е. установить f = 10 кГц) и произвести
все измерения и расчеты по п. 3.4. Данные измерений занести в таб-
лицу 3. (Обратить внимание на изменение тока и напряжений на эле-
ментах цепи, обусловленные увеличением в 2 раза сопротивления
XL)

f=10kГц

E =

=

XL = w L = 2p f L=2

=

3.6. Собрать схему последовательной RC -цепи (рис. 3). Установить
R n =100 + ×10 (Ом), С = 100 нФ, частоту и напряжение на источнике
Е согласно п. 3.3.

3.7. Произвести измерения напряжений UR и UC и расчет тока в цепи на
частотах f = 5 кГц и f = 10 кГц (см. п.п. 3.4, 3.5). Данные измерений и
расчетов занести в таблицу 4.

Таблица 4

	Е	UR	Uс	IR	Iс
f = 5 кГц	В	В	В	мА	мА
	9,61	2,78	87,3	87,3
f = 10 кГц		9,9	1.43	90,0	90,0

(Учесть, что реактивное емкостное сопротивление равно X C = =
и с ростом частоты уменьшается)

f=5kГц

Xс = = Ом

=

=

f=10kГц

Xс = = Ом

=

=

3.8. Собрать схему RLC -цепи (рис. 4), добавив в схему предыдущего опы-
та (рис. 3) катушку индуктивности

3.9. Произвести измерения напряжений UR, UL, UC и расчет тока в цепи
на частотах f = 5 кГц и f = 10 кГц (см. п.п. 3.4, 3.5). Данные измере-
ний и расчетов занести в таблицу 5. R=110 Ом, С=100нФ, L=2мГ.

	Е	UR	UL	UC	IR	IL	IC
f = 5 кГц	В	В	В	В	мА	мА	мА
		2,86	2,89	90,9	90,9	90,9
f = 10 кГц		9,20	5,26	1.33	83,6	83,6	83,6

Учесть, что в данной цепи E = Обратить внимание
и уметь объяснить изменения напряжений и тока в цепи, обусловлен-
ные частотной зависимостью сопротивлений XL = L w и Xc=

f = 5 кГц

E =

XL = w L = 2p f L=2

Xс = = Ом

=

=

=

f = 10 кГц

E =

Xс = = Ом

XL = w L = 2p f L=2

=

=

=

Дата добавления: 2015-08-29