«Послідовне і паралельне з’єднання резисторів. Перевірка законів Ома і Кірхгофа»

Мета роботи: перевірити дослідним шляхом справедливість співвідношення електричних величин при послідовному і паралельному з’єднані резисторів; перевірити правильність законів

Ома і Кірхгофа.

Резисторами називають елементи електричного кола, що використовуються для обмеження або регулювання струму в колах завдяки введення в них постійного або змінного за величиною додаткового опору.

Послідовним називається з’єднання резисторів, при якому вони з’єднуються один за другим без розгалуження і при наявності джерела живлення по яких проходить один і той самий струм:

І=І₁+І₂+ …+І_n

де n - кількість резисторів. Еквівалентний опір такого кола дорівнює сумі опорів всіх резисторів:

R_екв=R₁+R₂+…+R_n

Спад напруги на кожній ділянці електричного кола постійного струму, згідно закону Ома, прямо пропорційний його опору:

U₁=IR₁ U₂= IR₂ … = IR_n

Загальна напруга дорівнює сумі спадів напруг на окремих резисторах:

U= U₁ + U₂ +… + U_n

Паралельним називається з’єднання, при якому один затискач кожного з резисторів приєднується до однієї точки електричного кола, а другий до іншої точки кола, таким чином між двома вузлами утворюються паралельні вітки.

Напруга на всіх вітках однакова:

U= U₁ = U₂ +=… = U_n

Сила струму в окремих вітках, за законом Ома, обернено пропорційна опорам:

За першим законом Кірхгофа загальний струм:

І=І₁+І₂+ …+І_n

При паралельному з’єднані еквівалентний опір стає меншим за найменший опір кола:

Для двох резисторів:

Прилади та обладнання (табл. 2.1 технологічного звіту):

1. Амперметр Э525 1А – 2 шт.

2. Амперметр Э526 2,5 А -1 шт.

3. Вольтметр Э533 150 В – 1 шт.

4. Блок «Резистори»

Порядок роботи

1. Ознайомитися із приладами та обладнанням, що використовується при виконані роботи;

2. Робоча схема послідовного з’єднання резисторів ( п.3.1 технологічного звіту)

Рисунок 1 – схема послідовного з’єднання

3. Зібрати схему послідовного з’єднання і показати її викладачу;

4. Підключити схему до джерела постійного струму напругою до 150 В. Виміряти силу струму кола,напругу електромережі та спад напруги між вузлами АХ і BY для резисторів з однаковим і різним опорами;

5. Визначити опір кожного елемента і загальний опір кола за формулами:

R_заг= R₁ + R₂ або

6. Визначити потужність за формулами:

P₁=U₁ I P₂=U₂ I P_заг= P₁+P₂ або P_заг=UI

7. Результати вимірювань та обчислень занести в таблицю 4.2 технологічного звіту;

8. Робоча схема паралельного з’єднання резисторів (п. 3.2 технологічного звіту)

Рисунок 2 – схема паралельного з’єднання

9. Зібрати схему паралельного з’єднання і показати її викладачу;

10. Підключити схему до джерела постійного струму напругою до 150 В. Виміряти силу струму до розгалуження і у вітках, напругу електромережі для резисторів з однаковими і різними опорами;

11. Визначити опір кожного елемента і загальний опір кола за формулами:

12. Визначити потужність за формулами:

P₁=U I₁ P₂=U I₂ P_заг= P₁+P₂ або P_заг=UI

13. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 4.2 технологічного звіту;

14. Зробити висновки;