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.

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	U>1> B	U>2> B	U>3> B	U B	R>1> Ом	R>2> Ом	R>3> Ом	R>экв> Ом	P>1> Вт	P>2> Вт	P>3> 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; U_>1>=70B; U_>2>=30B; U_>3>=120B; U=220B

2) I=1A; U_>1>=55B; U_>2>=55B; U_>3>=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	I>1> А	I>2> А	I>3> А	I А	R>1> Ом	R>2> Ом	R>3> Ом	R>экв> Ом	q>1> См	q>2> См	q>3> См	q>экв> См	P>1> Вт	P>2> Вт	P>3> Вт	P>экв> 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; I_>1>=1,2A; I_>2>=1,2A; I_>3>=1A; I=3,4A

2) U=220B; I_>1>=1,2A; I_>2>=0,4A; I_>3>=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. R_>экв>=R_>1>+R_>2>+R_>3> – при последовательном соединении.

1/ R_>экв>=1/ R_>1>+1/ R_>2>+1/ R_>3> – 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. 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 = G_>1>+G_>2>+G_>3>

8. P = EI или P = I²R – мощность.