Лабораторная работа 5
Тема: " Изучение соединений резисторов и проверка законов Ома и Кирхгофа"
Цель: Проверка на опыте особенностей последовательного и параллельного соединения резисторов.
Оборудование: Стенд № 1.
Порядок выполнения работы.
1. Собрать схему из последовательно соединённых резисторов.
2. Включить цепь, установить необходимое напряжение. Измерить силу тока в цепи, падение напряжения на каждом участке при 2-х — 3-х значениях сопротивлений реостата. Результаты записать в таблицу 1.
Таблица 1 - Данные опыта и расчёта.
|
№ | Из опыта | Из расчёта | |
| I A | U1 B | U2 B | U3 B | U B | R1 Ом | R2 Ом | R3 Ом | Rэкв Ом | P1 Вт | P2 Вт | P3 Вт | P Вт | |
| 1,2 | | | | | 58,3 | | | 183,3 | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | |
|
1) I=1,2A; U1=70B; U2=30B; U3=120B; U=220B
2) I=1A; U1=55B; U2=55B; U3=110B; U=220B
3. Собрать цепь для параллельного соединения резисторов Рисунок 1- Последовательное соединение резисторов- Рисунок 2 — Параллельное соединение резисторов
4. Включить цепь, установить необходимое напряжение. Измерить силу тока в цепи, падение напряжения на каждом участке при 2-х — 3-х значениях сопротивлений реостата. Результаты записать в таблицу 2.
Таблица 2-Данные опыта и расчёта
|
№ | Из опыта | Из расчёта | |
| U В | I1 А | I2 А | I3 А | I А | R1 Ом | R2 Ом | R3 Ом | Rэкв Ом | q1 См | q2 См | q3 См | qэкв См | P1 Вт | P2 Вт | P3 Вт | Pэкв Вт | |
| | 1,2 | 1,2 | | 3,4 | 183,3 | 183,3 | | 64,5 | 0,005 | 0,005 | 0,004 | 0,014 | | | | | |
| | 1,2 | 0,4 | 1,8 | 3,4 | 183,3 | 122,2 | | 64,5 | 0,005 | 0,001 | 0,008 | 0,014 | | | | | |
|
1) U=220В; I1=1,2A; I2=1,2A; I3=1A; I=3,4A
2) U=220B; I1=1,2A; I2=0,4A; I3=1,8A; I=3,4A;
Контрольные вопросы
1. При последовательном соединении каждый элемент цепи соединён последовательно, т. е. конец предыдущего элемента соединён с началом следующего, начало первого и конец последнего являются зажимами группы элементов, которыми она может быть подсоединена к другим участкам цепи.
При параллельном соединении группы элементов начала всех элементов соединены в одном зажиме, а концы в другом: этими зажимами группа присоединяется к другим участкам цепи.
2. Rэкв=R1+R2+R3 — при последовательном соединении.
1/ Rэкв=1/ R1+1/ R2+1/ R3 — при параллельном соединении.
3. Законы Кирхгофа:
І закон: в ветвях, образующих узел эл. цепи, алгебраическая сумма токов равна нулю: ?I = 0.
ІІ закон: в контуре эл. цепи алгебраическая сумма напряжений на его ветвях равна нулю? U = 0 или контуре эл. Цепи алгебраическая сумма падений напряжения на пассивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС этого контура:? IR =? E.
4. R=U/I; I=U/R — Закон Ома для участка цепи, не содержащий ЭДС.
I=E/R+r
3. Отличительной особенностью параллельного соединения является то, что ко всем ветвям приложено одно и то же напряжение.
4. Ток больше в той ветви, где меньше сопротивление, т. к. I=U/R, U-const.
5. G=I/U=1/R — проводимость [См].
При параллельном соединении пассивных ветвей общая проводимость между двумя узлами равна сумме проводимостей всех ветвей, т. е.
G = G1+G2+G3
8. P = EI или P = I2R — мощность.
