Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Краткая теория. Электрический ток— это явление упорядоченного (направленного) перемещения заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля. Сила тока-
|
|
Электрический ток — это явление упорядоченного (направленного) перемещения заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля.
Сила тока- равна отношению заряда
, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени 
, к этому интервалу времени. 
Закон Ома для участка цепи: сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения U на проводнике и обратно пропорциональна сопротивлению проводника 
, где R - сопротивление проводника. Резистором называется устройство, обладающее заданным постоянным со-противлением. Напряжение на резисторе U R = IR. Закон Ома для неоднородного участка цепи: 
, где 
и 
- потенциалы концов участка, В; Е - ЭДС, действующая на данном участке цепи, В. Закон Ома для замкнутой цепи: 
где Е - суммарная ЭДС, действующая в цепи, В; R - суммарное сопротивление всей цепи, Ом; r- внутреннее сопротивление источника тока, Ом. Разветвленной цепью называется электрическая цепь, имеющая узлы. Узлом называется точка, в которой сходится более чем два проводника. Ток, текущий к узлу, принято считать положительным, а ток, текущий от узла, счи-тается отрицательным. Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю: ∑ I k = 0. Второе правило Кирхгофа: в каждом из замкнутых контуров, которые можно мысленно выделить в данной разветвленной цепи, алгебраическая сумма падений напряжения равна алгебраической сумме ЭДС.∑ I k Rk = ∑ E k. При анализе разветвленной цепи следует обозначать с одним индексом ток, протекающий по всем последовательно соединенным элементам от одного узладо другого. Направление каждого тока выбирается произвольно. При составлении уравнений второго правила Кирхгофа токам и ЭДС нужноприписывать знаки в соответствии с выбранным (как Вам удобно) направлени-ем обхода: 1) ток принято считать положительным, если он совпадает с направле-нием обхода, и отрицательным, если он направлен против этого направления. 2) ЭДС считается положительной, если ее действие (создаваемый ею ток) сов-падает с направлением обхода и отрицательной в противном случае.. Количество уравнений, составленных по первому правилу Кирхгофа должнобыть на одно меньше количества узлов в данной цепи. Количество независимых уравнений по второму правилу Кирхгофа должно быть таким, чтобы общее количество уравнений оказалось равным количеству различных токов. Каждый новый контур при этом должен содержать хотя бы один участок цепи, не вошедший в уже рассмотренные контуры. Методика и порядок измерений В данной лабораторной работе исследуется модель простейшей разветвлен-ной электрической цепи, состоящей из трех источников ЭДС, подключенныхпараллельно к одному резистору (нагрузке). 1. Закройте окно теории. Внимательно рассмотрите рисунок, найдите все регляторы и другие основные элементы. 2. Нарисуйте в конспекте эквивалентную схему цепи, расположив источникиодин под другим и учитывая наличие внутреннего сопротивления у каждогоисточника. 3. Укажите знаки ЭДС, направления токов в каждом участке и направ-ления обхода каждого замкнутого контура. 4. Составьте систему уравнений для нахождения токов в каждом участке. 5. Получите у преподавателя допуск для выполнения измерений. Измерения 1. Соберите на экране заданную эквивалентную цепь. Для этого сначала щелк-ните левой кнопкой мыши над кнопкой ЭДС в нижней части экрана. Перемес-тите маркер мыши на рабочую часть экрана, где расположены точки. Ориенти-руйтесь на рисунок схемы в описании данной ЛР. Щелкните левой кнопкоймыши в рабочей части экрана, где будет расположен первый источник ЭДС Пе-реместите маркер мыши вниз на одну клетку и снова щелкните левой кнопкойпод тем местом, где расположился первый источник. Там появится второй ис-точник ЭДС Аналогично разместите и третий источник.2. Разместите далее последовательно с каждым источником резистор, изобра-жающий его внутреннее сопротивление (нажав предварительно кнопку R внижней части экрана) и амперметр (кнопка А там же). Затем расположите рези-стор нагрузки и последовательно соединенный с ним амперметр. Под нагрузкойрасположите вольтметр, измеряющий напряжение на нагрузке.3. Подключите соединительные провода. Для этого нажмите кнопку проводавнизу экрана, после чего переместите маркер мыши в рабочую зону схемы.Щелкните левой кнопкой мыши в точке, где проходит провод.4. Установите значения параметров для каждого элемента. Для этого щелкнителевой кнопкой мыши на кнопке со стрелкой. Затем щелкните на данном эле-менте. Подведите маркер мыши к движку появившегося регулятора, нажмитена левую кнопку мыши и, удерживая ее в нажатом состоянии, меняйте величи-ну параметра и установите числовое значение, равное взятому из табл. 1 длявашей бригады.5. Установите сопротивления резистора нагрузки R = 1 Ом. Измерьте значениявсех токов и напряжения на нагрузке (щелкнув мышью по кнопке «Счет») и за-пишите их в таблицу по форме 1. Меняя сопротивление R, повторите измеренияпараметров и заполните таблицу по форме 1. Таблица 1 - Значения ЭДС и внутреннего сопротивления источников | Номер варианта | Е1, Е2, Е3 (В) | r1 r2 r3 (Ом) |
| 1 | 3, 7, -2 | 2, 1, 1 |
| 2 | 4, -3, -8 | 1, 3, 1 |
| 3 | 3, 6, -8 | 2, 1, 2 |
| 4 | 6, 2, -8 | 1, 1, 2 |
| 5 | -6, 5, 8 | 2, 1, 1 |
| 6 | 5, 8, -4 | 1, 2, 1 |
| 7 | -4, 6, -7 | 1, 1, 2 |
| 8 | 8, -4, 6 | 1, 3, 1 |
| R (Ом) | I1 (A) | I2 (A) | I3 (A) | I (A) | U (В) |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 |
Цельработы:
1.Знакомство с моделированием магнитного поля от различных источников.
2.Экспериментальное подтверждение закономерностей для магнитного поля прямого провода и кругового витка (контура) с током.3. Экспериментальное определение величины магнитной постоянной.
Время: 3 часа.
|
|