Тема: Измерение последовательного и параллельного соединения проводников. Проверка закона Ома.

Цель: проверка законов последовательного и параллельного соединения проводников.

Оборудование: набор сопротивлений: 1Ом, 2Ом, 4Ом; источник питания; реостат; ключ; соединительные провода; амперметр; вольтметр.

Краткие теоретические сведения

Последовательное и параллельное соединения в электротехнике — два основных способа соединения элементов электрической цепи.

Последовательное соединение проводников.

Рисунок 2.15 – Последовательное соединение проводников

 

При последовательном соединении проводников (Рис. 2.15) сила тока во всех проводниках одинакова, т.е

                                            (2.47)

Общее напряжение равно сумме напряжений на каждом резисторе:

                                        (2.48)

Общее сопротивление равно сумме сопротивлений:

                                                   (2.49)

Параллельное соединение проводников

Рисунок 2.16 – Параллельное соединение проводнико в

 

При параллельном соединение проводников (Рис.2.16) сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме силы тока в отдельных проводниках:

                                             (2.50)

Напряжение U на концах проводников, соединенных параллельно, одинаковое:

                                        (2.51)

Общее сопротивление при параллельном соединении:

                                       (2.52)

Тогда, общее сопротивление двух параллельно подключенных резисторов будет вычисляться по формуле:

                                         (2.53)

Сопротивление трех проводников:

                                (2.54)

 

Порядок выполнения работы задания 1

Задание 1. Проверить законы последовательного соединения проводников.

1.Собрать электрическую цепь по схеме (Рис. 2.17).

 

Рисунок 2.17 − Схема электрической цепи

2. Снять показания вольтметра на резисторе R₁ и R₂, записать полученные напряжения U₁ и U₂, в таблицу 2.14.

3.Измерить полное напряжение U_АВ на участке АВ.

4.Измерить силу тока во всей цепи I_АВ, подключив амперметр последовательно, после или перед резисторами.

5.Измерить силу тока I₁ и I₂ между резисторами R₁ и R₂.

6. Внести полученные данные в таблицу 2.14.

Таблица 2.14 − Экспериментальные данные

Сопротивление [Ом]			Напряжение[В]				Сила тока[А]
R1	R2	R	U1	U2	U	UAB	I1	I2	I	IАВ

Обработка результатов измерения задания 1

 

1.Проверить соотношение силы тока по формуле (2.47).Сделать вывод.

2.Рассчитать общее напряжение U на участке АВ по  формуле (2.48) и сравнить его с напряжением U_АВ, найденным экспериментально. Сделать вывод.

3.Определить общее сопротивление цепи R по формуле (2.49).

 

Порядок выполнения работы задания 2

Задание 2. Проверить законы параллельного соединения проводников.

1.Собрать электрическую цепь по схеме (Рис. 17).

 

Рисунок 17 − Схема электрической цепи

2. Снять показания вольтметра на резисторе R₁ и R₂, записать полученные напряжения U₁ и U₂, в таблицу 2.15.

3.Измерить полное напряжение U_АВ на участке АВ.

4.Измерить силу тока во всей цепи I_АВ, подключив амперметр последовательно, после или перед резисторами.

5.Измерить силу тока I₁, подключив амперметр после или перед резистором  R₁ и I₂  – подключив амперметр после или перед резистором R₂.

6. Внести полученные данные в таблицу 2.15.

Таблица 2.15 − Экспериментальные данные

Сопротивление [Ом]			Напряжение[В]				Сила тока[А]
R1	R2	R	U1	U2	U	UAB	I1	I2	I	IАВ

Обработка результатов измерения задания 2

 

1. Рассчитать общее значение силы тока на участке АВ по формуле (2.50) и сравнить его с общим током I_АВ, найденным экспериментально. Сделать вывод.

2.Проверить соотношение напряжения по формуле (2.51). Сделать вывод.

3.Определить общее сопротивление цепи R по формуле (2.52 – 2.53).

Контрольные вопросы

 

1. Сформулируйте законы последовательного и параллельного соединения проводников.

2.Определите сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, между точками С и D, если R₁ = 2 Ом, R₂ =5 Ом, R₃ = 20 Ом, R₄ = 5 Ом, R₅ = 10 Ом

 

3.Найти полное сопротивление R показанной на рисунке цепи, если R₁ = R₂= R₅= R₆ = 3 Ом, R₄ = 24 Ом, R₃ = 20 Ом

 

 

 

4. Найти сопротивление цепи, изображенной на рисунке, если каждое сопротивление равно 2 Ом.

 

 

5. Найдите распределения сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке, если вольтметр показывает 110 В, а R₁ = 6, 4 Ом, R₂ =4 Ом, R₃ = 12 Ом, R₄ = 6 Ом, R₅ = 3 Ом, R₆ = 8 Ом, R₇ = 20 Ом.

Рекомендуемая литература

 

[1], [2], [3], [4], [5], [7]

Лабораторная работа №8

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: