Лабораторная работа на тему «Знакомство с электрической цепью и ее элементами, правилами измерений электрического тока, напряжения и сопротивления, погрешностями измерений»

Задание 1. Изучить используемые в лаборатории приборы для измерения тока, напряжения и сопротивления, их возможности и инструментальные погрешности измерений.

В отчете по лабораторной работе отразить результаты изучения измерительных приборов и их возможностей.

Задание 2. Исследование неразветвленной цепи постоянного тока.

2.1. В соответствии со схемой (рис. 4) на лабораторном стенде или в среде САПР собрать электрическую цепь и провести измерение напряжений Е1, uR1, uR2 и uR3 и токов i1, i2.

Измерение напряжений провести с помощью цифрового вольтметра и цифрового амперметра.

Полученные значения результатов по п. 2 подготовительного задания и п.  2.1 занести в табл. 3 и привести в отчете.

Сравнить полученные результаты измерения токов и напряжений, полученные с помощью цифрового вольтметра и приборов типа М4202 с расчетными значениями (по п. 2) и сделать вывод о погрешностях измерений используемых приборов.

Задание 3. Исследование разветвленной цепи постоянного тока.

3.1. В соответствии со схемой (рис. 5) на лабораторном стенде или в среде САПР, собрать электрическую цепь и провести измерение напряжений uR1, uR23 и токов i1, iR2, iR3.

Измерение напряжений провести с помощью цифрового вольтметра и цифрового амперметра.

Полученные значения результатов по п. 3 подготовительного задания и п. 3.1 занести в табл. 4 отчета по лабораторной работе. Значения абсолютных  и относительных  погрешностей результатов в таблицу занести после выполнения задания 4.

Задание 4. Определение погрешностей измерений. Используя полученные значения результатов (табл. 4), определить абсолютную  и относительную  погрешности измерений напряжений Е1, uR2 и uR23.

Для этого необходимо воспользоваться выражениями:

где uист – истинное значение, за которое необходимо принять значение, измеренное цифровым вольтметром; uизм – значение результата измерения, полученное с помощью прибора М42102.

Сравнить полученные относительные погрешности результатов при измерении напряжений E1, uR2 и uR23 и объяснить причину их несоответствия (соответствия). В случае несоответствия значений результатов сделать вывод о причинах несоответствия.

Записать в отчете значения напряжений E1, uR2 и uR23 с учетом абсолютных погрешностей в стандартной форме (10).

Задание 5. Проверка выполнения закона Ома для участка однородной цепи, первого и второго законов Кирхгофа.

5.1. Провести сопоставление значений (проверку равенства) тока i1, рассчитываемого по результатам измерений (табл. 3) в виде выражения:

По результатам сопоставления сделать вывод о справедливости закона Ома для участка однородной цепи (значения напряжений взять по результатам измерений цифровым вольтметром).

5.2. Проверить выполнение первого закона Кирхгофа, сравнивая значения токов, втекающих в узел (рис. 5) и вытекающих из него:

iR2 + iR3 – i1 = 0.

Значения токов взять из табл. 4.

5.3. Путем сравнения измеренных с помощью цифрового вольтметра значений напряжений E1, uR1, uR2, uR3 (табл. 3) проверить выполнение второго закона Кирхгофа:

E1-uR2 — uR23= 0.

По результатам сравнений значений, проведенных в п. 5.1 — 5.3 сделать выводы:

о выполнении закона Ома для участка однородной цепи;

о справедливости первого и второго законов Кирхгофа.

Все проведенные вычисления с пояснениями и значениями полученных величин занести в отчет по проведенной работе и сделать выводы, поясняющие полученные результаты