Колледж экономики, права и информатики
Отчет по лабораторной работе
По дисциплине
«Электротехнические основы источников питания»
Руководитель:
Мурадянц Г.Г
_______________________
«__»_____________2017 г.
Выполнил:
Козин Никита
студент 25 группы
Специальность09.02.02
«Компьютерные сети»
Сыктывкар 2017
Лабораторная работа №1
«Измерение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов»
Цель: определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением.
Выполнение:
1)
2) L = 100м; S=0.1мм2
3) U=1.493мВ
4) I=20.6мА
5) R=1.493/20.6=0.0724мОм
6) P=0.0724*100/0.1=0.0000724мОм=0.0724Ом*мм2/м
7)
| № опыта | Длина, м | Напряжение, В | Сила тока, А | Сопротивление, Ом | Удельное сопротивление, Ом*м |
| 1,44 | 0,198 | 0,7272 | 0,07272 | ||
| 1,493 | 0,02 | 72,475 | 0,07247 | ||
| 1,496 | 0,01 | 149,6 | 0,07262 | ||
| 1,498 | 0,0041 | 365,3 | 0,07307 | ||
| 1,499 | 0,002 | 0,07495 |
8) ρср=0,0731 Ом*мм2/м
Табличное значение для никеля ρ
Вывод:
Определили удельное сопротивление проводника и сравнили его с табличными данными, в итоге мы получили приблизительное значения. Произошли расхождения в результате погрешности в измерениях и погрешности в вычислениях.
Ответы на контрольные вопросы:
1. Что называют удельным сопротивлением проводника?
Постоянный параметр для определенного вещества, определяющийся произведением сопротивления на длину и деленным на площадь поперечного сечения проводника
2. Как зависит сопротивление проводника от его длины?
Сопротивление прямо пропорционально его длине
3. По какой формуле можно рассчитать удельное сопротивление проводника?
|
|
4. В каких единицах измеряется удельное сопротивление проводника?
Ом на метр
Лабораторная работа №2
«Исследование сопротивлений проводников при параллельном и последовательном соединении»
Цель: изучить законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные проводники и определить формулы расчета сопротивлений таких участков
По данным измерений
Выполнение:
1) R1=1 R2=2 R3=3 R4=4
2)
R(AD) = 4, 76Ом
R(AC) = 3 Ом
R(BD) = 3, 76Ом
R(CD) = 1, 76 Ом
3)
I(RAC) = 0,31 A
I (RCD) = 0,18 A
I (RBD)= 0,12 A
I (RAD)= 0,31 A
4)
U(RAC)= 1,49 B
U (RCD)= 0,88 В
U (RBD)= 0,74 В
U (RAD)= 1,49 В
По данным расчета:
Вывод:
Теоретические расчеты частично потверждают практический данные
5)I(Rac)=0.315 A I=0.136 A I (RCD)=0.181A
6)I=1.5/4.76=0.315 A I+I=0.136+0.181=0.317
Ответы на контрольные вопросы:
1. Может ли сопротивление участка двух параллельно соединненых проводников быть больше (меньше) любого из них? Объясните ответ.
Может быть меньше, так как 1/Rобщ=1/R1+1/R2
2. Какие законы сохранения используются для вывода формул сопротивления параллельного и последовательного соединения проводников?
Первый и второй законы Кирхгофа
3. Проанализируйте аналогию между приводимыми здесь формулами и формулой для расчета сопротивления одного проводника через его геометрические параметры: 
. В чем заключается эта аналогия?
Аналогичная пропорция R=U/I можно привести к U=p*L и I=S
Лабораторная работа №3
«ЭДС и внутреннее сопротивление источников постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»
Цель: определить сопротивление источника цепи и его ЭДС
Выполнение:
1.
2. V = 1.49 B
3. V=0.950 B I=0.33 A
|
|
4.
5) R= (0,75-0,6)/(0,24-0,29)=0,3 Ом
Ответы на контрольные вопросы:
1. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.
Сила тока пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна сумме внутреннего и внешнего сопротивлений.
2. Чему равна ЭДС источника при разомкнутой цепи?
В таком случае ЭДС равна напряжению
3. Чем обусловлен внутреннее сопротивление источника тока?
Отношению изменения силы тока к изменению напряжения
4. Чем измеряется сила тока короткого замыкания батарейки?
Отношением ЭДС в внутреннему сопротивлению
Лабораторная работа № 4
«Исследование сложных цепей постоянного электрического тока»
Цель: изучить приемы расчета сложных электрических цепей постоянного тока.
Выполнение:
1.
2. Rзам=1500 Ом Rраз=1500 Ом
3. Iзам=0.5мAIраз=0.29мA
Uзам=0.49B Uраз=0.89B
Вывод: Разность потенциалов в точках О и О’ равна 0, и ток тоже равен 0. Замкнутое и разомкнутое состояние не влияют на работу схемы
Ответы на контрольные вопросы:
1. Какие свойства схемы могут оказаться полезными при расчете сложных схем?
Из симметрии ясно, что токи через элементы CO и DO должны быть одинаковы и равны токам, текущим через элементы OF и OE. А раз так, то в точке О цепь можно разорвать, при этом токи через элементы сетки не изменятся:
2. Между какими точками схемы, изображенной на рисунке 3, напряжение равно нулю?
Точки О и О’
3. Исследуйте аналогичным способом сопротивление между противоположными вершинами проволочного куба? Чему равно сопротивление между этими точками?
Пусть сопротивление одного ребра куба = r, тогда
RAB= 
+ 
+ = 
Лабораторная работа №5
|
|
«Мощность в цепи постоянного тока»
Цель: изучить законы выделения мощности в цепях постоянного тока и согласования источников тока с нагрузкой.
Выполнение:
1.
2.
| 0,1363 | 0,136 | 0,018537 | |
| 0,1 | 0,499 | 0,0499 | |
| 0,088 | 0,617 | 0,054296 | |
| 0,0883 | 0,666 | 0,058808 | |
| 0,075 | 0,749 | 0,056175 | |
| 0,0681 | 0,818 | 0,055706 | |
| 0,06 | 0,899 | 0,05394 | |
| 0,0535 | 0,964 | 0,051574 | |
| 0,04 | 0,04 | ||
| 0,03 | 1,1 | 0,033 | |
| 0,02 | 1,2 | 0,024 |
Вывод: При сопротивлении нагрузки0,65 ОмМощность, отдаваемая источником питания будет максимальна.
Чем ниже сопротивление нагрузки, тем больше теряется мощности.
Оптимальное сопротивление нагрузки ≥ внутреннему сопротивлению источника питания.
Ответы на контрольные вопросы:
1. Почему при увеличении сопротивления нагрузки напряжение на ней растет?
По закону Ома, напряжение прямо пропорционально сопротивлению.
2. Объясните, почему выделяемая на нагрузке мощность мала, если сопротивление нагрузки сильно отличается от внутреннего сопротивления источника? Обратите внимание на формулы для силы тока (1) и напряжения (2) на нагрузке.
По формуле 
видно, что мощность обратно пропорциональная сумме сопротивлений нагрузки и источника питания, таким образом, наибольшая мощность будет выделяться на нагрузке при равенстве этих сопротивлений.
Лабораторная работа № 6.
«Принцип работы плавких предохранителей в электрических цепях»
Цель: рассчитать предохранители для защиты электронной сети с напряжением 220 В, питающей осветительные и электронагревательные приборы.
Выполнение:
1.
U генератора = 220В
Р лампочек = 60 Вт и 150 Вт
Р нагревательных приборов = 600Вт и 1000Вт
Рабочее напряжение = 240В
I = P/U
| P,Вт | U,В | I,А |
| 0,27 | ||
| 0,68 | ||
| 2,72 | ||
| 4,54 |
Вывод: Номинальный ток вставки должен удовлетворять требованию Iвст>Ip.
Каждый предохранитель сработал лишь тогда, когда будет превышение тока плавкой вставки на участке в цепи, который он защищает, величина тока предохранителя должна быть больше расчетного тока участка цепи.
Ответы на контрольные вопросы:
1. Какова цель установки предохранителей в электрических цепях?
Предохранитель необходим для защиты электрической цепи
2. Как рассчитать номинальный ток плавкой вставки предохранителя?
Рассчитать по формуле I=P/U
3. Почему правилами техники безопасности запрещается установка так называемых "жучков" - случайно выбранных проводников вместо целых предохранителей?
Потому, что случайно выбранные проводники могу не расплавиться при критической силе тока.