Әмбебап зертханалық «Уралочка» стендінде электрлік тізбекке тәжірибелік зерттеулер жүргізу Павлодар 2011

2.1 Кесте

Тапсырманың 1 пунктін, аудиториядан тыс уақытта, зертханалық жұмысқа үйде дайындалғанда орындау керек.

r₁

d

.3.2 Амперметр көрсеткен токты, r

0

2.3.3 0 нүктесінің потенциалын нөлге тең деп алып, 2 пунктегідей r₃ кедергісінің сол мәндері кезінде, сызбаның көрсетілген a, b, c, d нүктелерінің потенциалдарын өлшеу керек.

2.3.4 2.3 пунктілерінің берілген мәліметтері бойынша Кирхгофтың бірінші және екінші заңдарының орындалуын тексеру.

2.3.5 2.3 пунктілерінің берілген мәліметтері бойынша, сызба элементтерінің кедергілерін есептеу.

2.3.6 2.3 пунктілерінің берілген мәндері бойынша r₃ кедергісінің бір мәні кезінде, қуат тепе-теңдігін есептеу.

2.3.7 2.5 пунктілерінің берілген мәндері бойынша r₃ кедергісінің бір мәні кезінде 2.5 суреттегі сызбаның ЭҚК бар контуры үшін потенциалды диаграмма салу.

2.3.8 2,5 суреттегі сызбаның екі түйіні арасындағы кернеуді есептеу және оны 3 пунктінің берілгендерімен салыстыру.
2.4 Жұмысты орындау бойынша нұсқаулар

2.4.1 Тапсырманың 2 пунктін орындағанда, r₃ кедергісінің шамасы нөлден және шексіздіктен айрықша қойылады.

2.4.2. Тапсырманың 3 пунктін орындағанда нүкте потенциалдарының қарама - қарсылығын ескеріп, 2.2 кестесіне жазамыз. Өлшеулер мен есептеулер қортындысын 2,2 кестесіне еңгіземіз.

2.2 кестесі

1. Кирхгоф заңдарын жазыңыздар, оларды тұрақты ток тізбектерін есептеу үшін қолдануын көрсетіңдер.

2. ЭҚҚ және резистор бар тізбек бөлігінің кернеуі қалай есептеледі?

3. Энергия көздері мен қабылдағыштардың қуаттары қалай есептеледі?

4. Потенциалды диаграмманың құрылу әдісін көрсет.

3 Зертханалық жұмыс
3.1 Айнымалы жүктемесі бар тұрақты тоқтың тармақталған тізбегі

Жұмыс мақсаты: Тұрақты тоқтың активті сызықты екі ұштығының кейбір тәртіптерін зерттеп және тәжірибелік, есептеу жолымен параметрлерін анықтау керек.

3.2.1 a-b қысқыштары бойынша сызбаның жалпы кедергісін тап (аудиториядан тыс уақытта орындалады).

Топтың	r1	r2	r3	r4	r5	r6
нөмірі	Ом
1	10	8	10	4	10	5
2	5	10	8	10	7	10
3	5	3	3	4	4	6
4	20	15	20	30	15	10
5	4	5	3	2	6	6
6	50	20	30	40	40	10
7	20	100	80	20	40	30
8	6	8	5	10	3	6
9	30	40	20	30	10	50
ЭПП 10	8	3	2	5	4	6
11	3	10	20	5	6	8
12	4	6	10	5	10	5

Сызба нөмірі бригада нөміріне сәйкес келеді.

3.2.2 Тәжірибелік жолмен r₂ кедергісінің шамасын 0 ден максимумға дейін өзгерте отырып, сызба (3.1 сурет) тармақтарындағы I₁, I₂, I₃ токтарын және r₂ кедергісіндегі кернеуді анықтау керек, графиктер салу мақсатында және екі ұштықтың параметрлерін анықтау үшін, электр тізбегін кернеу энергия көзінен қоректендіру керек.

3.2.3 Тәжірибелік жолмен сызба тармақтарындағы токтарды және r₃ кедергісіндегі кернеуді келесі режимдерде анықтау керек:

- r₃  0 болғанда;

- r₃ = 0 болғанда;

- r₃ =  болғанда.

3.2.4 Алынған шамалар бойынша токтар мен кернеудің графикалық тәуелділіктерін құру.

3.3.1 3.1 суретінде көрсетілген электрлік сызбаны жинау.

3.1 Сурет

r₂ ретінде жылжымалы реостат пайдаланылады.

r₂ кедергісінің шамасын нөлден максимумға дейін өзгерту арқылы, аспаптың 4 -5 көрсеткен мәнін жазып алу.

3.1 кестесіне өлшеу қортындыларын жазу.

3.1 кесте

3.3.2 r₃ кедергісіне вольтметрді қосып (2.3 нүктелері, 3.1 суретті қара), I₁, I₂, I₃, U₃ шамаларын r₃  0 , r₃ = 0 , r₃ =  кезінде өлшеу керек.

Жұмыс қортындыларын жазғанда мыналар керек:

- активті екі ұштықтың параметрлерін анықта r_кір және U_бж = E_бг;

- I₁-ді I₃ -тен және I₁ - ді I₂ – ден тәуелділіктерін көрсететін сызықты теңдеуге a және b коэффициенттерін анықтау керек. Бұл үшін аталған токтардың екі пар мәндерін келесі теңдеулерге қою керек, сондықтан

I₁ = a + b I₃ , I₁ = c + d I₂ ;

- 1 тәжірибенің берілген мәндерімен масштабта графикалық тәуелділіктер салу

U₁₂ (I₂) , I₃ (I₁) , I₂ (r₂) , P₂ (I₂) , мұнда r₂ = U₁₂ / I₂, P₂= U₁₂ I₂ = I₂² r₂ ;

- 1 тәжірибенің берілген мәндерін қолданып q₁₂, q₂₂ өткізгіштіктерін келесі формулалармен есептеу керек

q₂₂ = I₂ / U₁₂ , q₁₂ = I₁ / U₁₂ ;

- r₃ (r₃ = ) кедергісі бар тармақтың ажыратылған кезінде 2.3 нүктелері арасындағы кернеуді анықта (3.1 суретті қара), 2 тәжірибеде берілгендермен салыстыр;

- 3 тәжірибеде берілгендері бойынша екі ұштықтың r_кір , U_{12 бж} , P_2max параметрлерін анықтау.

Бақылау сұрақтары

1. Қандай қоректендіру көздері ток немесе ЭҚК энергия көздері деп аталады?

2. Күрделі электрлік тізбектерде нақты тармақтағы ток қандай бөлек токтардан тұрады?

3. Электрлік тізбектердің сызықты принципі деген не?

4. Екі ұштық ұғымын түсіндір.

5. Екі ұштықтың кіріс кедергісін және бос жүріс кернеуін қалай анықтауға болады?

Жұмыс мақсаты: тізбек параметлерін эксперименталды анықтау және r, L, C элементтерінің бірізді жалғанған кезде фазалық резонанс құбылысын зерттеу.

4.2.1 Өз нұсқасына сай 4.1 кестеде берілген мәндері бойынша, r, L, C элементтерінің бірізді жалғанған (4.1сурет) тізбегі үшін есептеу керек. Есептеулердің қортындылары бойынша векторлық диаграмма салу.

1 пунктін, аудиториядан тыс уақытта, зертханалық жұмысқа дайындалған кезде орындау керек.

4.1 кесте

4.2.2 Айнымалы сиымдылық конденсаторының және индуктивті орауыштың бірізді жалғанған тізбегі үшін I = f(C), U_к = f(C), U_c = f(C) тәуелділіктерін эксперименталды түрде алу (зертханалық жұмысын орындау бойынша нұсқауларды қара).

4.2.3 1 пунктінің графиктері бойынша резонанстық сиымдылықтың мәнін анықта.

4.2.4 Тізбектің резонанс С = С_рез (X_C = X_L), резонанстан кейін С  С_рез (X_C  X_L), резонансқа дейін С  С_рез (X_C  X_L) жағдайлары үшін:

а) аспаптардың көрсеткен мәндерін алып, тізбек параметрлерін есептеу;

б) кернеулер резонансы кезінде болатын С_рез конденсатор сыйымдылығының мәнін есептеп, тапсырманың 3 пунктісінің қортындыларымен салыстыру;

в) жоғарыда көрсетілген үш тәртіп үшін масштабта, зерттелулі тізбектің ток пен кернеуінің векторлық диаграммасын салу.

4.3 Жұмысты орындау бойынша нұсқаулар

4.3.1 4.1 суретте бейнеленген электрлік сызбаны жинау керек. Бірінші токтың тізбегі жиналады: ваттметрдің бірізді орамасы, амперметр, индуктивтіліктің орауышы, айнымалы сиымдылықтың конденсаторы (айнымалы сиымдылықтың конденсаторы ретінде конденсаторлар жинағы қолданылады). Конденсаторды идеалды деп (r_c = 0), ал индуктивтіліктің орауышын нақты деп, яғни құрамында активті және реактивті кедергілері бар, есептейді.