Закон Ома 2

Федеральное агентство по образованию

Ухтинский государственный технический университет

Кафедра электрификации и автоматизации технологических процессов













Отчет по лабораторной работе №1

«Закон Ома»













Выполнил

ст. гр. БТП-07 Таранова Е. А.

Проверил

Минчанкова Е. А.





Ухта, 2009


Цель работы:

Изучение закона Ома, построение зависимости У(R), U(R).



Краткая теория.

Закон Ома

Закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока без активных элементов (рис.1.1):

;



Рис.1.1

Обобщенный закон Ома

Обобщенный закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока, содержащем резистор и идеальный источник ЭДС (рис.1.2):

;

Формула справедлива для указанных на рис.1.2 положительных направлений падения напряжения на участке цепи (Uab), идеального источника ЭДС (Е) и положительного направления тока (I).







Рис.1.2

Взаимные преобразования звезды и треугольника сопротивлений

В сложных цепях встречаются соединения, которые нельзя отнести ни к последовательным, ни к параллельным. К таким соединениям относятся трехлучевая звезда и треугольник сопротивлений (рис.1.3). Их взаимное эквивалентное преобразование во многих случаях позволяет упростить схему и свести ее к схеме смешанного (параллельного и последовательного) соединения сопротивлений. При этом необходимо определенным образом пересчитать сопротивления элементов звезды или треугольника.  











Рис.1.3



Формулы эквивалентного преобразования треугольника сопротивлений  трехлучевую звезду:

         

Формулы эквивалентного преобразования трехлучевой звезды сопротивлений в треугольник:

        

Законы Кирхгофа

	Режимы электрических цепей определяются первым и вторым законами Кирхгофа. 

	Первый закон Кирхгофа для цепи постоянного тока: 

	Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.

	;

	Второй закон Кирхгофа для цепи постоянного тока:

	Алгебраическая сумма падений напряжений на элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом же контуре.

	

		Для составления системы уравнений на основании законов Кирхгофа необходимо:

	Выбрать произвольно положительные направления искомых токов ветвей и обозначить их на схеме. Число токов должно быть равно числу ветвей схемы (В). Составить (Y - 1) – уравнений по первому закону Кирхгофа, где (Y) – число узлов схемы. Со знаком плюс учесть токи, втекающие в узел, а со знаком минус – вытекающие из узла.

	Выбрать независимые контуры, число которых равно:

	(НК) = (В) – (Y- 1)

	Независимые контуры  -  контуры, отличающиеся друг от друга хотя бы одной новой ветвью. 

	Выбрать положительные направления обхода контуров (произвольно). Составить (В) - (Y - 1) уравнений по второму закону Кирхгофа для независимых контуров (НК), следуя правилу: если направление тока в ветви и направление обхода контура совпадают, напряжение на участке записать со знаком плюс. В противном случае  - со знаком минус. Аналогично выбирают знак ЭДС.

	Объединить уравнения, составленные по первому и второму законам Кирхгофа в систему алгебраических уравнений. Подставить численные значения и решить систему уравнений.






Принципиальная электрическая схема.



Ход работы.

        Проводили измерения силы тока при различных значениях сопротивления и напряжения.

U, B

0

2

4

6

8

10

12

У, мА при R=100 Ом

0

20,7

41,5

62

82,8

103,5

124,2

R=150 Ом

0

12,8

25,7

38,5

51,4

64,2

77,1

R=330 Ом

0

6

11,9

17,9

23,8

29,8

35,7



        Получили зависимость У(U):







        Аналогично проводили измерения силы тока при изменяющихся сопротивлении и напряжении.



R

100

150

220

330

470

680

1000

У; мА при U=12 B

124,2

77,1

55

35,8

25,6

17,7

11,9

U=8 B

82,8

51,3

36,7

23,9

17

11,8

7,9

U=4 B

41,4

25,7

18,3

11,9

8,5

5,9

3,9



        Получили зависимость У(R):





Вывод

        В результате проведенных опытов получили, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению в цепи.


Библиографический список.

	1. Электротехника. Под ред. В.Г.Герасимова. – М.: Высшая школа, 1985.

	2. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника.- М.: Энергоатомиздат. 1985.

	3. Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е.Электротехника.- М.: Энергоатомиздат. 1987.