Зертханалық жұмысына қажетті құралдар

1. 
   амперметрлер,
   
2. 
   вольтметрлер,
   
3. 
   ток көзі,
   
4. 
   өткізгіш сымдар,
   
5. 
   кілт,
   
6. 
   резисторлар
   

1 Берілген кестені тапсырма бойынша толтыру керек

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2 Кім электр тізбегінің негізі заңын ашты?

3 Тізбек бөлігі арқылы өтетін ток күші неге тең?

4 Ом заңының тұжырымдамасы
Зертханалық жұмыс № 3.

Электр тізбегінің потенциалдарын өлшеу және потенциалдық диаграммалардың құрылуы
1 Жұмыстың мақсаты – Электр тізбегінің потенциалды нүктелерін тәжірибелі өлшеу және потенциалды диаграмма құру.

2 Жұмысқа дайындық. Потенциалдарды үлкен ішкі кедергілі вольтметрмен өлшеуге болады.Ол үшін, өлшенетін потенциалдың таңбасын анықтайтын, қысқыш полярлығы бар, магнитоэлектрлік немесе электронды аспаптар қолданылады. Егер тізбектің қандай да бір нүктесін жерге бағыттасақ және вольтметрдің теріс қысқышын онымен жалғап, ал оң қысқышын , оң потенциалды нүктеге нүктеге жалғасақ, онда вольтметрдің бағыттама сызығы оңға бұрылады.Немесе қарама- қарсы, егер бағыттамма сызығы солға бұрылса,онда вольтметрдің өткізгіштерінің орнын ауыстыруға тура келеді және потенциалды- таңбасын теріс деп алып өлшейді.

Резистордағы ток әрқашан үлкен потенциалдан кіші потенциалға бағытталады, осыған байланысты, токтың бағытын келесі мысал арқылы анықтауға болады: Резисторлардың соңына жалғанған, магнитоэлектрлік вольтметрдің бағыттама сызығы оңға бұрылады, онда вольтметрдің үлкен потенциалды нүктесіне жалғанған қысқышы оң болады. Тізбектеліп жалғанған екі көздің және үш тұтынушының ток күшін мына формула арқылы анықтауға болады:

Алымдағы « қосу » таңбасы, көздер дұрыс жалғанған, ал « алу » таңбасы – қарама-қарсы деген мағынаны білдіреді.

2.Егер электр тізбегінде А және Б нүктелерінің арасында резистор қосылған болса, онда потенциалдың _біреуі белгілі олса, ал келесі нүктенің потенциалын мына формула арқылы есептеуге болады:

« Қосу»таңбасын резистордағы токтың бағыты Б нүктесінен А нүктесіне бағытталғанда қойылады, _, ал « алу » таңбасы токтың керісінше бағытында қойылады.

1- сурет 2- сурет 3- сурет

Егер А және Б нүктелерінің арасында ішкі кедергісіз көз қосылса ( 2-сур), онда токтың бағыты потенциалды есептеуде ешқандай мағына бермейді.

Бұл жерде «қосу» таңбасы, егер Б нүктесі оң қысқышпен жалғанса таңдалады. Егер _



Егер көздің ішкі кедергісі болса, ол нөлден басталса, анда ток пен э.қ.к бағытын мынаған сәйкес есептеуге болады:

Егер ток пен э.қ.к-тің қарама-қарсы бағытында көз-тұтынушы режімінде жұмыс істейді.

Потенциалды диаграмма құру үшін ең бірінші кедергі мен потенциалдың масштабын таңдау қажет.

Тік осьтегі потенциалдардың нөлін, потенциалдар оң және теріс болғанда таңдаймыз.(4-сур). Одан кейін көлденең осьтегі барлық кедергілер, алдыңғысының соңғы қиығына, сұлбада қатаң тәртіппен жалғанады. Электр тізбегінің әрбір нүктсіне потенциал шамасын белгілейміз және алынған нүктелер қиығын тік сызықпен жалғаймыз.

Бір координат жүйесіндегі әрбір сұлбадағы екі потенциалды диаграмманы сызамыз: есептеу және тәжірибелі.

Резисторларға сәйкес түзу сызықты – параллель, ал көзге сәйкес –түзу сызық қиығы тік болады. Параллель қиықта тангенс бұрышы ток күшіне пропорционал:

Оған оңай көз жеткізуге болады, потенциалды диаграммада құрылған тікбұрышты үшбұрышты қарастырамыз.( 4-сур) – масштабта тік катет кернеуді, ал көлденеңінен – кедергіні сипаттайды. Резисторлардағы ток күші бірдей ,_ және _бұрыштары тең, ал қатысты қиықтар параллель болады .

3. 
   Егер электр тізбегінің бір нүктесін ( мысалы,Д нүктесін) резистор арқылы жерге жалғасақ, нөлге тең болады, олай болғанда резисторда ток болмайды және кернеу түсуі де болмайды. Көз арқылы Д нүктесін жерге жалғасақ (6-сур) барлық потенциалдар Е шамасына жоғарылайды, ал потенциалды диаграмма қиықтың көлденең осьінде э.қ.к- не пропорционал жоғарылайды.
   
4. 
   Оқытушының берген мәндеріне сәйкес э.қ.к және кедергілердің сұлбадағы барлық нүктелерінің потенциалын табың.7,8,9-сур ішкі кедергіні 0-ге тең деп алып, жауабын 2-кестеге жазың.
   

1- кесте

Жұмыстың орындалуы.

1. 
   Көздің реттегішінсіз тұрақты кернеу _ э.қ.к-ін тексеру, кернеу реттегіші арқылы _,кедергілер жиынтығын орнату.
   
2. 
   Сұлба бойынша тізбек құрастырып, дұрыстығын мұғалімге тексерту.
   
3. 
   А,Б,В,Г,Д нүктелерінің потенциалдарын және тұйық айырғыштағы кернеуді _ өлшеу. Табылған мәндерді 2- кестеге енгізу.
   
4. 
   8 және 9 суреттер бойынша құрылған сұлбаның, тізбектегі өлшеуіш мәндерін қайталау.
   

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. 
   7-сурет сұлбасы бойынша табылған нақты жән есептелген мәндердің көмегімен бір координат жүйесінде потенциалды диаграмма құр және оларды салыстыр.
   
2. 
   8 және 9 сурет сұлбалары бойынша қайталап есептеу.
   
3. 
   Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) нақты жолмен есепті тексеру; ә) потенциалды диаграмманы пайдалана отырып, графикада кернеуді табудың мүмкіндігін тексеру; б) есептелген және нақты шешімнің сәйкес келмеуінің себебін анықтау.
   
4. 
   Қорытындыны есепке жазу.
   

1. 
   Зертханалық жұмыстың мақсаты неде?
   
2. 
   Электр өрісінің потенциалды нүктесі деп нені айтады?
   
3. 
   Электр тізбегінің потенциалды нүктесін қалай есептейді?
   
4. 
   Бірнеше көзден тұратын тармақталмаған тізбектегі токтың бағытын қалай анықтайды?
   
5. 
   Қыспақтардағы потенциалдар белгілі болған жағдайда, резистордағы токтың бағытын қалай анықтауға болады?
   
6. 
   Қыспақтардағы потенциалдар белгілі болған жағдайда, көздегі токтың бағытын қалай анықтауға болады?
   
7. 
   Егер электр тізбегінде, бір ғана нүкте жермен қосылса, бірнеше нүктенің потенциалы нөлге тең болуы мүмкін бе?
   
8. 
   Электр тізбегінің қандай да бір нүктесінің потенциал белгісін, тәжірибеде қалай анықтауға болады?
   
9. 
   Потенциалдарды есептеуде, тізбек бойындағы потенциалдар бағыты қалай қозғалады, сағат бағытымен ба әлде сағат бағытына қарама-қарсы ма?
   
10. 
    Потенциалды диаграмма құруда кедергіні қалай шегеруге болады?