.

Лабораторные работы по электротехнике

  Проверим измерения теоретическими расчетами.

 В идеальных условиях ток в цепи в режиме холостого хода равен нулю: I=0. Из этого следует, что напряжение на сопротивлении источника тоже будет равно нулю: Uи=IRи=0. Напряжение же на нагрузке будет равно напряжению источника ЭДС: Uн=Е=50В.

 Мы видим, что показания вольтметров V1 и V2 и амперметра А отличаются от этих данных. Это происходит из-за неидеальности измерительных приборов, которые имеют собственное сопротивление.

 Рассчитаем относительную погрешность измерения напряжения на нагрузке:

 Внесем все полученные данные в табл. 1.

 1.4. Теперь реализуем режим короткого замыкания. Для этого замкнем ключ SA1. Снимем показания измерительных приборов (см. рис. 1.3): I=49,6мА; Uи=49,5мВ; Uн=0В.

 Рис. 1.3. Режим короткого замыкания

 

 Проверим измерения теоретическими расчетами. Рассчитаем напряжение на резисторе Rи и ток в цепи.

 Ток I в цепи будет равен:

I = E/Rи = 50/2 » 25 мА.

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

 Напряжение на сопротивлении источника Uи:

Uи = IRи = 25 мА × 2 кОм = 50 В.

 Это совпадает с показанием вольтметра. Относительная погрешность измерения напряжения dUи=0.

 Напряжение на нагрузке равно нулю, так как сопротивление нагрузки Rн=0.

 Внесем все полученные результаты расчетов и измерений в табл. 1.

 

Таблица 1

Результаты измерений и расчетов напряжений и тока в цепи

Uи изм, кОм

Uи рассч,

кОм

dUи,

%

Uн изм, кОм

Uн рассч, кОм

dUн,

%

Iизм,

мА

Iрассч,

мА

dI,

%

Закон Ома для полной цепи

4,84

4,54

6,61

45,2

45,46

-0,57

2,44

2,27

7,49

Режим холостого хода

0,394

0

-

49,6

50

-0,8

0,198

0

-

Режим короткого замыкания

50

50

0

0

0

0

25,2

25

0,8

 2. В программе Electronics Workbench выберем необходимые радиоэлементы и соберем резистивную цепь, схема которой приведена в задании (Схема 2).

Схема 2

Установим параметры элементов схемы:

 ЭДС первого источника Е1 = 12 V;

 ЭДС второго источника Е2 = 15 V;

 сопротивление R1 = 1 кОм;

 сопротивление R2 = 2 кОм;

  сопротивление нагрузки Rн = 3 кОм.


Исследование линейной электрической цепи постоянного тока