Lab № 306

Реостати и делител на напрежение

Инструменти и аксесоари: източник на ток, волтметър, две, две тА, реостат, резистори.

Въведение. Реостат - настоящ или напрежението устройство в електрически вериги чрез промяна на съпротивлението му. Различни димери съпротива могат да се променят или постепенно, или на етапи.

Има две къси светлини на веригата.

1

.Серия връзка (фигура 1) и товарните резистори (самия резистор) се използва за регулиране на тока nagruzkeRH (и напрежението върху него) в ограничена степен, но при сравнително висока мощност.

2

.Паралелно връзка - делител на напрежение (Фигура 2) - се използва за регулиране на напрежението на nagruzkeUH в широки граници (от нула до pitaniyaU източник на напрежение), но при сравнително ниска мощност.

Устойчивост плъзгача реостат с прекъсвания варира, не е напълно гладка. Големината на съпротивлението на удар е равна на съпротивлението на един проводник намотка, чиито намотка реостат извършва. Ако по-постепенно регулиране на ток (напрежение), втората reostatR2 включен във веригата. чието съпротивление 10 ... 20 пъти mensheR. Shematonkoy текущ контрол е показана на фиг.3, skhematonkogo регулиране на напрежението - в Фиг.4.

Упражнение 1. реостат

P

(Фигура 5) Нека разгледаме електрическата верига, в която резистора действа като регулатор на тока (всъщност реостат). В този случай, резистора, включени в tsepposledovatelno. Ако вътрешното съпротивление на волтметър е много голяма, и амперметър е малко в сравнение с товарното съпротивление, ток в схема е:

където R - Устойчивост на всички реостат

R, - устойчивост действа uchastkaAD реостат dlinoyl,

RH - съпротивление на товара,

R - вътрешното съпротивление на захранването, E - EMF източник на ток.

При преместване на плъзгача реостат D Ота кВ soprotivlenieRl ще варира от нула до naibolshegoR. и тока във веригата -

от най-големите

за най-малкитестойности.

Ние считаме, т.нар kratnostregulirovaniya tokaK. което по дефиниция е най-подходяща за настоящото си по-ниска от тяхната гама от вариации:

От формула (2) показва, че настоящите резистори регулиране ограничава по-голяма, толкова по-голяма съотношение R / (RH + R). т.е. толкова по-голяма устойчивост на реостат, в сравнение с товарното съпротивление (вътрешно съпротивление Tokar източник. обикновено много mensheRH).

Ако е включен в контрола електрическа верига елемент (резистор), би било желателно да има текущи контролни граници, колкото е възможно. Въпреки това, възможността за получаване на високо К за реостат е ограничен. Колкото по-голямо съпротивление на реостат, толкова по-приемлива (номинална) оперативен ток. Чрез включването на резистор в схема с източника на мощен поток може да изгори намотка реостат. В действителност, ако тя е в близост до dvizhokD klemmyA. токът във веригата се определя, общо взето, стойността на товарното съпротивление, и ако напрежението е по-голямо от номиналния ток на реостат, последните ще бъдат разграбени. В допълнение, когато се приближава sluchaeRRH dvizhkaD да klemmeA състезателни сегашната промяна превръща bólshimi. Така че, когато избирате реостат трябва да се вземат под внимание следните две условия: 1) на реостат съпротива трябва да бъде повече от nagruzkiRRH съпротива. 2) най-голямото натоварване ток не трябва да надвишава номинала (допустимата за нормална работа), сегашната reostataInbInom.

Монтаж Описание. са необходими Всички устройства за измерване, се поставя в лабораторен панел: 1) реостат с линийка (soprotivlenieR = 1200 ома, номинален ток от 0.5 А), 2) два волтметър за измерване след 15, 3) с две извън милиамперметър 75 mA и 1.5 mA. Две резистори, изпълнявайки ролята на товар, който се поставя в лентата за мазе.

В първия случай серията с товара включи милиамперметър 75 mA, във втория - 1.5 УО.

1.Soberite верига RH1 натоварване = 120 ома съгласно схемата (Фигура 5). TumblerVk по време на монтажа трябва да е в отворено положение. Напрежението DC от лабораторната мрежа са свързани към клемите с oboznacheniem6 Б.

2.Predlozhite учител да се провери веригата е сглобена правилно.

3.Vnimanie! Преди да включите tumblerVk. Разположен на резистентност reostatenaibolshee (dvizhokD премества към терминала).

4.Vklyuchite напрежение гимнастик Бк. Чрез преместване на курсора в реостат съпротива storonuumensheniya на, премахване на зависимостта на напрежението на vhodeU. nagruzkeUH напрежение на и ток в tsepiI (известен още като зареди ток) от между reostataD на rasstoyaniyal двигателя и klemmoyA. броене подреждане си. Такива измервания трябва да се извършват от 42 см до около нула на редовни интервали от 4 ... 5 cm. Резултатите в таблица 1 запис.

Заредете 120 ома

Обработка на резултатите. Съгласно Таблица 1 1.Po изгради отделно за всяко натоварване ток I и графиките на двете napryazheniyU iUH дължина на reostatal работната част.

2.Calculate съотношение множество за текущ контрол на товара, а другият, като максималната и минималната текущата стойност от таблица 1. Сравнете резултатите с формула (2).

Potentsiómetr (делител на напрежение)

С помощта на реостат като текущ регулатор схема, както в upr.1, че да има значителен недостатък. Не можете да промените на тока от най-големия donulya стойност. а това често е необходимо. От този недостатък може да се елиминира чрез завъртане на реостат не е последователно aparallelno натоварване. Този метод на включване nazyvaetsyapotentsiometricheskim. за които по същия резистор, но по различен капацитет, се нарича потенциометър. Трябва да се подчертае, че потенциометъра се използва, а не като регулатор на тока, и kakregulyator натоварване напрежение, и по-широк обхват.

Помислете за един (Фиг.6) схема схема, в която резистора работи като потенциометър (наричано още делител на напрежение).

K

ак и upr.1 се предположи, че voltmetrovveliko на съпротива. и ampermetramalo устойчивост, в сравнение с други съпротивления верига). Според правилата на Кирхоф, можете да направите следното уравнение за дадена схема:

- konturARHDRlA,

Решаването на тази система от уравнения, получаваме товарния ток.

Познаването на тока, напрежението може да се изчисли от закона на Ом

.

Анализ на резултатите (3). При преместване на курсора D клемите на klemmyA soprotivlenieRl увеличава от нула до максималната си -R. Следователно tokIH и napryazhenieUH увеличава почти право пропорционална на изместване dvizhkaot нула до най-голям znacheniyaIHnb. който може да се намери, polozhivRl = R в експресия (3).

,

Нека да видим каква част от източника на ЕМП от това напрежение.

Както може да се види от получената експресията (4), напрежението в натоварването е по-малко от източник EMF. Но колко пъти? Това зависи от връзка г / RH и R / R.

1.Obychno съпротивление трябва да бъде значително по-голям от вътрешното съпротивление на източника на ток, RHr .. За да се изпълни това условие трябва да се стреми да работи с източника на възможно най-голяма ефективност.

2.Soprotivlenie потенциометър не трябва да е прекалено малък, в противен случай тя ще консумират прекомерно източник на ток. Затова има втора условие: Rr.

Така се оказва, че с потенциометъра на товара може да се настрои и да е напрежение в диапазона от нула до почти EMF източник на ток: 0UHnbE. NapryazhenieUHnb колкото по-близо до източника на ЕМП, по-силен neravenstvoRr.

4.А какво е съотношението между товарното съпротивление и съпротивлението RH potentsiometraR. Ако изберете саксия с голяма устойчивост, така chtoRRN. След това решението не е наред, и ето защо. В действителност, да предположим, че потенциометъра е близо до терминала (Фигура 6). След товарния ток е голям ще премине през uchastokDB потенциометър с ниско съпротивление, като резултат от източник на ток ще бъде затворен от малка общо съпротивление, което ще доведе до потока на споменатия значителна част от тока, който може да бъде по-висока от номиналната и да доведе до изгаряне на този фрагмент потенциометъра намотки.

Следователно, за нормалното функциониране на потенциометър реостат трябва bytvypolneny sleduyuschienepremennyeusloviya:

От тези неравенства предполага възможността за използване на потенциометри само в маломощни вериги, както бе споменато по т.1. Мощността, консумирана от електрическата мрежа се разпределя между товара и обратно пропорционална на техните потенциометъра на съпротивления, P = U2 / R. Желаещи да премине bolshýyu товарен обем, а по-голяма мощност, което трябва да похарчите за потенциометъра, тъй като тя е по-малко от съпротивата. Ето защо, този метод се използва при ниско напрежение регулационни схеми, например в областта на електрониката.

Измерване. 1.Soberite електрическа верига, съгласно схема (фигура 6), като се използва същият като потенциометър резистор с линийка и nagruzkuRH1.

Внимание! Преди измерванията реостат двигател трябва да бъде около klemmyA!

2. След проверка инструктор на веригата превключвателя за включване Бк.

3.Remove зависимостта на товара ток IH. nagruzkiUH входното напрежение и dvizhkal позицията napryazheniyaU. klemmyA чрез преминаване към терминала от 0 до 42 cm приблизително равни интервали 4 ... 5 cm. Резултатите от измерването в таблица 2 запис.

EMF източник на ток Е =

5.Izmerte и отбелязват в таблица 2 на изходното напрежение на електрическата мрежа, когато отворена външна верига. Стойността му е близо до E едн източник.

Обработка на резултатите. Съгласно Таблица 2 1.Po конструиране графики на измерена velichinIH, UH U и dvizhkal позиция (отделно за всяко натоварване).

2.Calculate вътрешно съпротивление на източника с формула (4), за да RH1.

3.Posmotrite в таблицата с размери, максимален ток през товара, и при какви условия? Не е ли опасно да се използва реостат? Сравнете го с номиналния ток на реостат. Дайте писмено становище по тези въпроси.

1.Physical тълковен речник. М. сови. Енциклопедия, 1965 том 4, s.435-437.

2.Dzhankoli J. Phys. Мир, 1989 том 2, гл. 27.

За да продължите с изтеглянето, което трябва да се съберат на снимка: