Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра фізики
Електрична лабораторія
Лабораторна робота №15
Перевірка закону Ома для змінного струму при наявності ємності в колі.
Львів 2005
Лабораторна робота №15
Мета роботи
Перевірити закон Ома для кола змінного струму.
Теоретичні відомості
Коливання – дуже поширений вид руху. Найпростішим є коливання, в якому зв'язок основного змінного параметра з часом синусоїдальним. Таке коливання називається гармонічним.
Періодичні, або майже періодичні зміни заряду, сили струму і напруги називаються електричними коливаннями.
Найпростіша система, в якій можуть відбуватися вільні електричні коливання, складається з конденсатора і котушки, з’єднаних послідовно. Така система називається коливальним контуром.
Вільні електричні коливання в контурі швидко загасають, тому їх практично не використовують.
Відповідно до закону електромагнітної індукції у замкнутому контурі виникає ЕРС індукції:
Величину ε0 називається максимальним, або амплітудним значенням ЕРС. Таким чином ЕРС індукована в контурі, що рівномірно обертається, змінюється за законом синуса, а графік залежності цієї ЕРС від часу обертання є синусоїдою.
Розглянемо ділянку електричного кола, в якому протікає електричний змінний струм. Нехай коло складається тільки з резистора опором R, до кінців якого прикладено напругу:
за законом Ома:
де I0- амплітудне значення струму.
З аналізу формул видно, що напруга і струм змінюються в однакових фазах, тобто зсув фаз між струмом і напругою дорівнює нулю. Напруга і струм одночасно досягають максимальних і мінімальних значень.
де називається повним опором даного кола змінного струму.
Формула називається законом Ома для кола змінного струму, що містить резистор і конденсатор: амплітуда сили змінного струму прямо пропорційна амплітуді вхідної напруги кола і пропорційна повному опору цього кола.
Закон Ома для ділянки кола АВ Рис 1. запишеться таким чином:
де U' – спад напруги на ділянці кола змінного струму;
R1 – активний опір;
ω=2πƒ – колова частота;
С – ємність конденсатора.
Рис 1.
На основі закону Ома для ділянки кола, що складається з активного опору:
для ділянки кола, що складається з ємності:
знайдемо, що
де UR1 і Uc – спад напруги відповідно на активному опорі і на обкладинках конденсатора.
із формули Rc знайдемо:
Порядок виконання роботи
Скласти електричне коло відповідно до схеми рис 1.;
Замкнути коло 1 встановити з допомогою реостата силу струму в колі, яка вказана на робочому місці;
За допомогою вольтметра виміряти :
а) спад напруги UR1 на опорі R;
б) спад напруги Uс на клемах конденсатора;
в) спад напруги U на ділянці АВ, яка складається із послідовного з’єднання активного опору і конденсатора;
Результати вимірювань записати в таблиці 1.
Виміряти частоту зміного струму, використовуючи герцметр;
Обчислити U' за отриманими результатами вимірювань UR і Uс . Порівняти обчислене значення U' з виміряним. Результати записати в таблицю 1.;
Обчислити ємність конденсатора С за отриманими результатами вимірювань ƒ і Uс . Порівняти обчислене значення ємності з даним в роботі. Результати записати в таблицю 2.;
Змінюючи реостатом опір ділянки кола АВ, виконати з аналогічних вимірювань при різних значеннях сили струму і перевірити для кожного вимірювання виконання співвідношення U' і С.
Визначити абсолютні похибки при вимірюванні величин.
Таблиця результатів
Таблиця 1
№п/п
U'вим.(В)
UR1(В)
U (В)
U' (В)
∆ U' (В)
1
2
3
Таблиця 2
№п/п
I (A)
ƒ (Гц)
Собр(Ф)
Сдан (Ф)
∆С (Ф)
1
2
3
Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть
або зареєструйтесь.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!