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: ΣI = 0.
ІІ закон: в контуре эл. цепи алгебраическая сумма напряжений на его ветвях равна нулю ΣU = 0 или контуре эл. Цепи алгебраическая сумма падений напряжения на пассивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС этого контура: Σ IR = Σ 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. ............
