Изучение соединений резисторов и проверка законов Ома и Кирхгофа

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.

	Собрать схему из последовательно соединённых резисторов.

	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

	

			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.

		Rэкв=R1+R2+R3 – при последовательном соединении.

		1/ Rэкв=1/ R1+1/ R2+1/ R3 – при параллельном соединении.

		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

		Отличительной особенностью параллельного соединения является то, что ко всем ветвям приложено одно и то же напряжение.

		Ток больше в той ветви, где меньше сопротивление, т. к. I=U/R, U-const.

		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.