.

Лабораторные работы по электротехнике

В программе Electronics Workbench выберем необходимые радиоэлементы и соберем цепь, схема которой приведена в задании (Схема 1).

Схема 1

 Установим параметры элементов схемы:

 ЭДС источника Е = 50 V;

 сопротивление источника Rи = 2 кОм;

 сопротивление нагрузки Rн = 20 кОм.

 

 1.1. Подключим измерительные приборы в соответствии со схемой 2. Установим параметры измерительных приборов:

 сопротивление вольтметров V1 и V2 RV = 250 кОм;

  сопротивление амперметра А RА = 0,3 Ом.

 

 На экране получим следующую картину:

 Рис. 1.1. Схема цепи, собранной в Electronics Workbench

 1.2. Проверим выполнение закона Ома для полной цепи (ключ SA2 замкнут, ключ SA1 разомкнут). Для этого нужно вольтметром V1 измерить напряжение Uи на резисторе Rи, вольтметром V2 – напряжение Uн на резисторе Rн и амперметром А – ток I. Результаты измерений мы получили после включения схемы, как показано на рис. 1.1: I=2,44мА; Uи=4,84В; Uн=45,2В.

 Рассчитаем напряжение на резисторе Rи, напряжение на резисторе Rн и ток в цепи по формуле Ома. Для этого необходимо найти эквивалентное сопротивление цепи:

Rэкв = Rи + Rн = 2 + 20 = 22 кОм.

  Ток в цепи I будет равен:

I = E/Rэкв = 50/22 » 2,27 мА.

 Сравним измеренное и рассчитанное значения тока. Для этого найдем относительную погрешность измерения тока dI:

где Iизм – значение тока измеренное;

  Iрассч – значение тока рассчитанное.

 Напряжение на сопротивлении источника Uи:

Uи = IRи = 2,27 мА × 2 кОм = 4,54 В.

 Напряжение на нагрузке Uн:

Uн = IRн = 2,27 мА × 20 кОм = 45,46 В.

 Найдем относительные погрешности измерения напряжений dUи и dUн:

где Uи изм; Uн изм – напряжения на сопротивлении источника и нагрузке измеренные;

 Uи рассч; Uн рассч – напряжения на сопротивлении источника и нагрузке рассчитанные.

 

 Внесем все измеренные и рассчитанные токи и напряжения в табл. 1.

 1.3. В исследуемой цепи разомкнем ключ SA2, тем самым реализуем режим холостого хода. Снимем показания измерительных приборов (рис. 1.2): I=198мкА; Uи=394мВ; Uн=49,6В.

 Рис. 1.2. Режим холостого хода


Исследование линейной электрической цепи постоянного тока