Выполнить лабораторную работу

Лабораторная работа №1. Исследование неразветвлённой электрической цепи постоянного тока
Цель работы: теоретический расчёт, экспериментальное исследование и моделирование неразветвлённой электрической цепи постоянного тока.
При размыкании ключа Х в схеме реализуется режим холостого хода, при этом вольтметр UR1 и UR2 имеют нулевые показания.
При замыкании ключа К в схеме реализуется режим короткого замыкания и ток короткого замыкания Io=E/R1=5/10=0,5А. При этом вольтметр UR1 измеряет падение напряжения U(R1)=Io •R1=5B.
Обобщенный закон Ома: ток в замкнутой одноконтурной цепи равен отношению алгебраической суммы всех ЭДС к арифметической сумме всех сопротивлений.
(3)
Перед расчетом выбирают направление обхода контура и считают это направление за положительное направление тока.
При определении алгебраической суммы ЭДС со знаком плюс берут те ЭДС, направления которых совпадают с выбранными положительным направлением тока, и со знаком минус - ЭДС с противоположными направлениями.
В качестве примера рассмотрим изображенную на рис. 2 одноконтурную цепь, состоящую из источников ЭДС Е1=120 В, Е2=40В и резисторов с сопротивлениями R1=12 Ом и R2=8 Ом. Определим напряжение между точками А и В.
Выберем направление обхода контура по часовой стрелке. В таком случае ЭДС Е1 войдет со знаком "+", поскольку ток от Е1 совпадает с направлением обхода (положительным направлением тока во внешней цепи считается направление от положительного к отрицательному зажиму источника). При обходе же источника Е2 направление обхода не совпадает с направлением тока, который создается этим источником. Поэтому для схемы на рис. 2 ток в цепи I= (E1-E2)/(R1+R2)=80/20=4 А. Так как величина тока получилась положительной, то, следовательно, направление тока совпадает с выбранным. Если бы результат получился отрицательным, то это означает, что действительное направление тока в цепи противоположно выбранному.
Напряжение UAB между точками А и В определяется с помощью закона Ома для участка цепи содержащего ЭДС
. (4)
Выберем участок А-Е2-В. Для этого участка закон Ома запишется в следующем виде:
I=(UAB-E2)/R2, откуда
UAB=E2+I R2=40+4•8=72 В.
Мощность, рассеиваемая резистором: протекание тока через резистор приводит к рассеянию энергии (преобразование электрической энергии в тепло); рассеиваемую мощность можно подсчитать по формуле:
P=RI2=U2/R. (5)