Лабораторная работа № 11 (часть 1). Закона Ома для цепи постоянного тока.

1. Замкнутая электрическая цепь.

Простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии, ее потребителя и соединительных проводов. Кроме того, в электрическую цепь обычно включаются электроизмерительные приборы и приборы для замыкания и размыкания цепи.

Любая замкнутая электрическая цепь делится на две части: внешнюю, называемую внешним участком цепи, и внутреннюю, называемую внутренним участком цепи.

Внешний участок, или, как иногда говорят, внешняя цепь, состоит из одного или нескольких потребителей электрической энергии, соединительных проводов и различных приборов, включенных в эту цепь. Внутренний участок (внутреннюю цепь) представляет собой сам источник электрической энергии.

Опыт 1.

Соберем замкнутую электрическую цепь, взяв, например, в качестве источника электрической энергии батарею аккумуляторов с ЭДС величины E, а в качестве потребителя электрической энергии - электрическое сопротивление R. Включим в цепь амперметр и выключатель, при помощи которого можно замыкать и размыкать цепь. (Напомним, что для помещения соответствующего элемента в схему необходимо сначала установить в поле "Элементы" точку напротив этого элемента с помощью щелчка мыши, затем поместить курсор в виде кисти руки между двумя точками, где вы собираетесь установить этот элемент, и щелкнуть левой кнопкой мыши. Затем, если необходимо, можно установить значение этого элемента с помощью линейки выбора.)

Когда выключатель разомкнут, т.е. когда электрическая цепь разорвана,

показания амперметра равны нулю, т.е. электрического тока в цепи нет. Убедитесь в этом, нажав на кнопку "Счет". Замкнув цепь,

нетрудно убедиться, что показания амперметра будут отличны от нуля, что свидетельствует о наличии электрического тока в цепи.

Из этого опыта можно сделать вывод, что электрический ток проходит только по замкнутой цепи. Следовательно, непременным условием наличия электрического тока в цепи является надежное соединение проводниками источника электрической энергии с ее потребителями.

Источниками электрической энергии для питания различной аппаратуры служат гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и т.д.

Потребителями электрической энергии в различных устройствах являются лампы, электродвигатели и т.д. Для соединения источников и потребителей электрической энергии применяются металлические проводники различной формы, длины и толщины, изолированные один от другого.

Опыт 2.

Вернемся вновь к простейшей замкнутой цепи. Соберем схему, показанную на рисунке.

Заметим, что, куда бы не был включен амперметр, он покажет одну и ту же величину тока.

Исходя из этого можно сделать такой вывод: в замкнутой электрической цепи, не имеющей ответвлений, величина тока на всех участках цепи одинакова.

2. Закон Ома для всей цепи.

Закон Ома устанавливает зависимость между током в цепи, электродвижущей силой источника электрической энергии и электрическим сопротивлением всей цепи. Определим эту зависимость опытным путем.