Учебная дисциплина: «Основы электротехники»

Лабораторно-практическая работа №1

Тема работы: Исследование закона Ома и способов соединения резисторов.

Цели работы:

• 
  научиться применять закон Ома;
  
• 
  научиться применять на практике особенности последовательного, параллельного и смешанного соединения.
  

МТО работы:

• 
  методические указания;
  
• 
  UniTrain SO4203-6A.
  
• 
  калькулятор.
  

Задания

Выполнить эксперименты по закону Ома. Ответить на контрольные вопросы
Основные теоретические сведения

1. 
   Электрическое поле
   

Электрическое поле – это часть поля электромагнитного, которое в свою очередь порождает электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Это не что иное, как возмущения электромагнитного поля.



Рисунок 1.1 – Электрическое поле

Как уже было сказано ранее, электрическое поле – это часть фундаментального электромагнитного поля, это особый вид материи, который существует вокруг заряженных тел или частиц.

Электрическое поле возникает в пространстве вокруг заряженных тел и представляет собой вид материи, невидимой для обычного зрения человека. Но и его можно зафиксировать и измерить, благодаря тем характеристикам, которыми оно обладает.

На находящиеся в поле тела постоянно действуют электрические силы, они определяют запас энергии, которым обладает данное электрическое поле. На схемах электрическое поле изображают в виде непрерывных силовых линий – это традиционное представление, которое принято во всём мире.

Напряжённость электрического поля

Электрическое поле можно измерить. В качестве количественного показателя вводится такое понятие, как напряжённость электрического поля – это его силовая характеристика. Суть этой характеристики в том, что поле действует на любой заряд внутри его с некоторой определённой силой, а, следовательно, эту силу можно измерить и определить интенсивность её воздействия.

---

Другими словами, напряжённость – это отношение силы, действующей на заряд, к величине этого заряда. В электротехнике с помощью напряжённости электрического поля характеризуют его интенсивность. Напряжённость можно назвать основной характеристикой электрического поля, его «силу и мощность».

Электрический потенциал

Стоит только внести в электрическое поле заряженное тело или частицу, то сразу высвобождается запас энергии. Заряд начинает двигаться вдоль силовых линий поля, а, следовательно, он совершает определённую работу. Энергия сосредоточена в каждой точке электрического поля и может высвобождаться в такие моменты.

Для этой характеристики электрического поля ввели специальное понятие – электрический потенциал.

При рассмотрении понятия электрического потенциала можно говорить и о разности потенциалов. Можно представить себе человека, который поднимается по лестнице. Чтобы ему подняться на десятый этаж, ему понадобится больше энергии, чем для того, чтобы подняться на седьмой.

Так и в электрическом поле, чем дальше нужно переместить заряд, тем большую энергию нужно затратить.

В общих словах, электрический потенциал – это характеристика электрического поля, которая выражает его напряжённость. Она определяет «потенциал», запас энергии, работу, которую можно будет совершить.

Закон Ома

Силой тока называется физическая величина, равная отношению количества заряда, прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени.



Сила тока в системе СИ измеряется в Амперах.

Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.



Где, ρ – удельное сопротивление проводника; l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника.

---

Закон Ома для полной цепи:



Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка



Проводники при включении в цепь можно соединять друг с другом различными способами.

Существуют три вида соединений:

• 
  последовательное;
  

При последовательном соединении проводников сила тока в любых частях цепи одна и та же:



Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:



Резисторы

• 
  параллельное;
  

Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках:



Напряжение на участках цепи АВ и на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же:



Резистор

При параллельном соединении резисторов складываются величины, обратно пропорциональные сопротивлению (то есть общая проводимость складывается из проводимостей каждого резистора )

• 
  смешанное
  

Если цепь можно разбить на вложенные подблоки, последовательно или параллельно включённые между собой, то сначала считают сопротивление каждого подблока, потом заменяют каждый подблок его эквивалентным сопротивлением, таким образом находится общее (искомое) сопротивление.

---

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии, или эл. Мощность - это есть работа произведенная за единицу времени.

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность можно вычислить по формуле:



Другие формулы определения электрической мощности: P=I²_*R, P=A/t, P=U²/R.

2. 
   Порядок выполнения работы
   
   1. 
      Запустите программу LabSoft на компьютере (Раб. стол/ LabSoft).
      
   2. 
      В появившемся окне введите пароль (123).
      
   3. 
      Из перечня курсов выберите курс «Автомобильная техника (7А, 7В, 7D, 7Т)», нажмите ОК.
      

4. 
   С левой стороны выберите раздел «Автомобильная техника 1 - Основы электротехники».
   

5. 
   На панели инструментов программы нажмите кнопку ▼.
   

6. 
   Изучая основные сведения в правом основном окне программы, следуйте указанным инструкциям в программе и нажимайте кнопку ▼. При проведении экспериментов в отчет по практической работе запишите этапы экспериментов, ответы на вопросы, таблицы, диаграммы и графики.
   
7. 
   После проведения эксперимента по теме «Закон Ома» и способы соединения потребителей закройте программу. Ответьте на контрольные вопросы.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Дайте определение сила тока.
   
2. 
   Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
   
3. 
   Дайте определение сопротивлению и объясните, как его определить.
   
4. 
   Дайте понятие ЭДС и объясните, что она характеризует.
   
5. 
   Охарактеризуйте параллельное соединение потребителей.
   
6. 
   Охарактеризуйте последовательное соединение потребителей.
   
7. 
   Охарактеризуйте смешанное соединение потребителей.
   

---

---

Смотрите также файлы

• Используя текс Конституции рф, принятой всенародным голосованием 12 декабря 1993 г., докажите, что в России смешанная республика и смешанная федерация.doc

• Тжірибелік жмыс 1 "Аналы платаны рылымын зерттеу" Жмысты масаты.docx

• Исследование. Цель познакомить с данным стихотворением и провести лексическое исследование текста лирического произведения. Задачи.docx

• 4. 1 Разработка модели угроз безопасности информации.docx

• Практикум по Secret Net Studio Отчет о выполнении лабораторных работ 2 Лабораторная работа 1 Установка Secret Net Studio 5 в автономном.pdf