- •8.1. Краткая теория
- •8.1.1. Электрический заряд. Закон Кулона
- •8.1.2. Электрическое поле
- •8.1.3. Работа в электрическом поле. Потенциал
- •8.1.4. Электрический ток. Закон Ома
- •8.1.5. Последовательное и параллельное соединение проводников
- •8.2. Описание лабораторной установки
- •8.3. Задание
- •8.4. Порядок выполнения работы
- •8.5. Контрольные вопросы.
8.3. Задание
Собрать электрическую схему постоянного тока с резистором R1x, а затем – с резисторомR2x. Измерить токи и напряжения в каждой схеме. По закону Ома для однородного участка цепи вычислить величину неизвестного сопротивления резистора по формуле:
, (8.1)
где U– напряжение на концах резистораR;I– сила тока, текущего через резисторR.
Собрать электрические схемы с последовательным, а затем с параллельным соединением резисторов R1x иR2x. Измерить токи и напряжения в каждой схеме. По формуле (8.1) рассчитать сопротивления участков цепи с последовательным и с параллельным соединением двух резисторовR1x иR2x.
8.4. Порядок выполнения работы
1) Собрать электрическую схему (см. рис. 8.11.) с резистором R1x.
Рис. 8.11. Схема лабораторной установки при включении резистора R1x.
2) С помощью генератора (источника) установить некоторые значения ЭДС, чтобы напряжение на концах резистора было не менее 5 В (для повышения точности измерений). Измерить силу токаI, текущего через резистор.
3) Увеличивая напряжение Uна резисторе через (1÷2) В, провести не менее пяти опытов. Для каждого опыта измерять силу тока и напряжение. Результаты измерений записать в таблицу 8.1.
4) В схеме (рис. 8.11) вместо резистора R1xподсоединить резисторR2x. Провести аналогичные действия, согласно пунктам 2 и 3. Результаты измерений записать в таблицу 8.2.
5) Собрать электрическую схему (рис. 8.12) с сопротивлениями R1x иR2x, соединенными последовательно.
Рис. 8.12. Схема лабораторной установки при последовательном
соединении резисторов R1x и R2x.
6) Повторить аналогичные операции, описанные в пунктах 2 и 3. Результаты измерений записать в таблицу 8.3.
7) Собрать электрическую схему (рис. 8.13.), с сопротивлениями R1xиR2x, соединенными параллельно.
Рис. 8.13. Схема лабораторной установки при параллельном
соединении резисторов R1x и R2x.
8) Повторить аналогичные операции, описанные в пунктах 2 и 3. Результаты измерений записать в таблицу 8.4.
9) Провести оценочный (приблизительный) расчет сопротивлений R1x,R2xи их общих сопротивлений при последовательном и параллельном соединениях по формуле (8.1).
Таблица 8.1
Результаты измерений для резистора R1x
Параметр |
Номер опыта | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
U, в |
|
|
|
|
|
I, A |
|
|
|
|
|
R1x, Ом |
|
|
|
|
|
<R1x> = Ом |
Таблица 8.2
Результаты измерений для резистора R2x
Параметр |
Номер опыта | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
U, в |
|
|
|
|
|
I,A |
|
|
|
|
|
R2x, Ом |
|
|
|
|
|
<R2x> = Ом |
Таблица 8.3
Результаты измерений при последовательном соединении резисторов R1x и R2x
Параметр |
Номер опыта | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
U, в |
|
|
|
|
|
I, A |
|
|
|
|
|
Rпосл., Ом |
|
|
|
|
|
<Rпосл.> = Ом |
Таблица 8.4
Результаты измерений при параллельном соединении резисторов R1x и R2x
Параметр |
Номер опыта | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
U, в |
|
|
|
|
|
I, A |
|
|
|
|
|
Rпар, Ом |
|
|
|
|
|
<Rпар> = Ом |
10) Провести расчет погрешности измерений для резисторов R1x,R2x,Rпосл.иRпар.
11) записать окончательные результаты (с учетом правил округления).
12) Вычислить общее сопротивление резисторов по формулам:
Rпосл. = <R1x> + <R2x> , (3.2); и (3.3).
Сравнить результаты расчетов с экспериментальными измерениями <Rпосл.> и <Rпар> соответственно.
12) Сделать выводы по результатам работы.