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
|
1,2
|
70
|
30
|
120
|
220
|
58,3
|
25
|
100
|
183,3
|
84
|
36
|
144
|
264
|
|
|
2
|
1
|
55
|
55
|
110
|
220
|
55
|
55
|
110
|
220
|
55
|
55
|
100
|
210
|
|
|
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
|
220
|
1,2
|
1,2
|
1
|
3,4
|
183,3
|
183,3
|
220
|
64,5
|
0,005
|
0,005
|
0,004
|
0,014
|
264
|
264
|
220
|
748
|
|
|
2
|
220
|
1,2
|
0,4
|
1,8
|
3,4
|
183,3
|
122,2
|
550
|
64,5
|
0,005
|
0,001
|
0,008
|
0,014
|
264
|
88
|
396
|
748
|
|
|
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.
|
