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