Вивчення послідовного і паралельного з’єднання провідників

Мета: Дослідним шляхом перевірити закони послідовного і паралельного з єднання споживачів.

Обладнання: 1. Джерело електричної енергії. 2. Резистори. 3. Амперметр постійного струму. 4. Вольтметр постійного струму. 5. Омметр. 6. Реостат повзунковий. 7. Ключ. 8. З'єднувальні провідники.

В результаті виконання лабораторної роботи студенти повинні

знати: способи з'єднання споживачів, їх недоліки та переваги, закономірності, що їх описують;

вміти: складати кола з послідовним та паралельним з'єднанням споживачів, користуватись вимірювальними приладами; амперметром, вольтметром та омметром, робити розрахунки електричних кіл із послідовним та паралельним з'єднанням споживачів.

Рекомендації. Щоб забезпечити більш щільний контакт, доцільно використовувати для вольтметра провідники, що мають з однієї сторони клеми із затискачами.

Теорія. Споживачі електричної енергії - електричні лампочки, електронагрівальні прилади, провідники та інше - мають певний опір, тому їх часто називають «провідниками» або резисторами. Зазвичай електричне коло складається із кількох резисторів, з’єднаних послідовно, паралельно або змішано. Для спрощення розрахунків електричних кіл всі резистори умовно замінюють одним, при ввімкненні якого режим кола не порушується, тобто сила струму і напруга залишаються попередніми. Опір такого резистора називають еквівалентним загальному опору кількох резисторів, що утворюють коло.

ХІД РОБОТИ

1. Послідовне з’єднання резисторів.

1 .Зібрати електричне коло за схемою, зображеною на рисунку.

2. Після перевірки електричного кола викладачем, замкнути коло і виміряти напругу на окремих резисторах. Для цього доторкнутися наконечниками провідників що йдуть від вольтметра до резисторів.

3. Виміряти напругу на кінцях всієї групи резисторів (ділянка АВ).

4. Перевірити співвідношення U_АВ =U₁+U₂+U₃ і зробити висновок.

5. За формулою I=U/R розрахувати силу струму в кожному резисторі.

6.Омметром визначити еквівалентний опір R_екв=R₁+R₂+R₃ і зробити висновок.

7. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю.

№

Опір, Ом

Напруга, В

Сила струму,А

R1

R2

R3

Rекв

U1

U2

U3

UАВ

І1

І2

І3

Iзаг

ІІ. Паралельне з’єднання резисторів.

1. Скласти електричне коло за схемою, зображеною на рисунку.

2. Після перевірки кола викладачем ключ замкнути, з допомогою реостата встановити силу струму в колі 1,5-2 А.

3. Переключіть амперметр із магістралі в ту чи іншу вітку і виміряйте силу струму в кожному резисторі. Перевірте співвідношення I = I₁ + I ₂ + I₃ і зробіть висновок.

4. Омметром виміряти опір розгалуження (еквівалентний опір) R_екв.

5. Перевірити справедливість формули ⁼ + і зробити висновок.

6. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю.

№	Опір, Ом					Напруга UАВ, В		Сила струму, А
	R1	R2	R3	Rекв	І1			І2	І3	Iзаг

Контрольні запитання.

1. Вісім резисторів з'єднали по два послідовно в чотири паралельні вітки. Накреслити схему з'єднання.

2. Споживачі електричної енергії з'єднані так, як показано на рисунку.

3. 

4. Визначити еквівалентний опір в цьому випадку, якщо R₁=R₂=R₃=12 Ом, R₄=4 Ом,

R₅=R₆=40 Ом.

3. Студент при вимірюванні напруги на лампочці ввімкнув помилково амперметр

замість вольтметра. Що при цьому станеться?

4. Чи зміняться покази вольтметра (рисунок), якщо, в ділянку, що складається із кількох

паралельно з'єднаних резисторів, добавити ще один?

5. Що змінилось на даній ділянці кола, якщо ввімкнений послідовно з нею амперметр показав збільшення сили струму?

6. Як ввімкнені 10 ламп для освітлення трамвайного вагона, розрахованих на напругу 120 В? Напруга в трамвайній мережі 600 В.

Лабораторна робота № 7