Лабораторная работа № 1. «Сборка электрической цепи и определение показаний приборов».

Лабораторная работа № 1
«Сборка электрической цепи и определение показаний приборов»
Цель работы: научиться собирать электрические схемы, определять цену деления
электроизмерительных приборов, а также показания амперметров, вольтметров и
ваттметров при различных нагрузках.
Основными элементами электрической цепи являются источники и приёмники
(потребители) электрической энергии, а также провода, соединяющие их между собой. Для
измерения электрических и магнитных величин служат электроизмерительные приборы:
амперметры, вольтметры, гальванометры и др., а также их комбинации.
При сборке схемы сначала выделяем и собираем последовательную цепь. Затем,
определив точки, к которым нужно присоединить параллельные ветви, осуществляем эти
соединения. Приборы и оборудование, расставляем так, чтобы было соответствие
принципиальной схеме.
Перед включением схемы устанавливаем движки реостатов в положение
максимального сопротивления; рукоятку лабораторного автотрансформатора (ЛАТР)
устанавливаем отметку «0»; переключатели многопредельных приборов ставим на
максимальный предел измерения.
После включения схемы приступаем к записи показаний приборов. Показания
приборов определяются произведением цены деления прибора и количества делений, на
которое отклоняется стрелка прибора:
Сила тока: I = Ci * n. Напряжение. U = Cu * n. Мощность: Cp * n. Где n - число делений,
на которое отклоняется стрелка измерительного прибора.
Для многопредельных приборов цену деления определяют по формулам.
Для амперметра Ci = In / nmax. Для вольтметра Cu = Un / nmax.
Где In и Un пределы измерения по току и напряжению; nmax - максимальное число
делений по шкале прибора.
Для многопредельных ваттметров. Мощность, измеряемая ваттметром, определяется
как P = I * U. Ваттметр фиксирует напряжение и ток в цепи.
Измерительные
механизмы
ваттметров
имеют
две
обмотки:
токовую
(последовательную) и обмотку напряжения (параллельную). Звездочками на приборах и
схемах обозначают генераторные зажимы, которые обычно соединяют между собой
проводником.
Цена деления ваттметра определяется по формуле. Cp = Un * In / nmax.
На Рис. 1.1-а приведена принципиальная схема включения ваттметра, а на рис. 1.1-б –
схема соединений клемм ваттметра.
Схема включения ваттметра в цепь.
а – принципиальная схема; б – схема соединений клемм ваттметра.
а
б
*
Р
* U
*
U
R
I
*
R
Рисунок 1.1.
1
Порядок выполнения работы
1. Собрать электрическую схему в соответствии рис. 1.2. Схема собирается в
следующей последовательности:
а) последовательная цепь от одного зажима источника питания до другого –
амперметр, токовые цепи ваттметра, нагрузка;
б) подключаются параллельные элементы – вольтметр, цепи напряжения
ваттметра.
а
б
*U
I
I
A
A
*I
P
*I
R
R
U
U
V
U
Рис. 1.2. Электрическая цепь: а – первый этап; б – второй этап
2. На вольтметре и ваттметре устанавливаем предел показаний при напряжении
источника 100 В. Включаем одну группу ламп и записываем показания всех
приборов в таблицу Показаний приборов. Таблица 1.1.
Таблица 1.1
№
опыта
Cu
1
2
3
10,00
10,00
10,00
1
2
3
10,00
10,00
10,00
U (Вольт)
I (Ампер)
n
Cu*n
Cu
n
Cu*n
Одна группа ламп. U = 100 Вольт
10,00 100,00
0,05 25,00 1,250
10,05 100,50
0,05 25,13 1,256
9,95
99,50
0,05 24,88 1,244
Две группы ламп. U = 170 Вольт
17,00 170,00
0,05 14,17 0,708
17,10 171,00
0,05 14,21 0,710
16,90 169,00
0,05 14,13 0,706
Cu
P (Ватт)
n
Cu*n
1,00
1,00
1,00
125,00
126,25
123,75
125,00
126,25
123,75
1,00
1,00
1,00
120,42
121,13
119,71
120,42
121,13
119,71
3. Увеличиваем напряжение источника до 170 Вольт, предварительно изменив
пределы по току и напряжению соответствующих приборов. Включаем две группы
ламп и записываем показания приборов.
4. Вывод по проделанной работе. При изменении параметров электрической
схемы - напряжения и сопротивления, сила тока и мощность потребителей в цепи
меняются в соответствии с законом Ома для участка цепи I = U / R и формулой
расчета мощности потребителя P = V2 / R.
2
ПРИБОРЫ
использованные при проведении лабораторной работы
Амперметр:
Вольтметр:
3
Ваттметр:
4