Закон Ома

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.

1. Закон Ома

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

    

;

    

    Рис.1.1

2. 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 (U_ab), идеального источника ЭДС (Е) и положительного направления тока (I). 

    

 

    Рис.1.2

1. 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:

    

       

2. 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:

1. 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.
2. Выбрать независимые контуры, число которых равно:

(НК) = (В)  – (Y- 1)

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

3. 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.
4. 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.

 

        Получили зависимость У(U): 

 

        Аналогично проводили измерения  силы тока при изменяющихся  сопротивлении и напряжении. 

 

        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.