Практическая работа № 3 последовательное и параллельное соединение резисторов

Цель работы: проверка на опыте особенностей последовательного и параллельного соединения резисторов.

Подготовка к работе:

1. Последовательное соединение резисторов – это такое соединение, при котором к концу одного резистора присоединяется начало второго и при этом образуется неразветвленная цепь или участок цепи, а падение напряжения пропорционально сопротивлениям:

(1)

Падение напряжение на всем участке цепи равно сумме падений напряжения на каждом резисторе:

(2)

Эквивалентное сопротивление участка цепи равно сумме сопротивлений отдельных резисторов:

(3)

Мощность резисторов определяется по формулам:

(4)

2. Параллельное соединение резисторов – это такое соединение, когда начала всех резисторов, соединены в один узел, а концы – в другой. Для параллельного соединения характерно одинаковое падение напряжения на каждом резисторе и на всем участке:

Сила тока в параллельных ветвях обратно пропорциональна сопротивлениям:

(5)

Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил токов всех ветвей:

(6)

Эквивалентное сопротивление двух ветвей:

(7)

Эквивалентное сопротивление трёх ветвей:

(8)

Мощность, потребляемая резисторами при параллельном соединении, рассчитывается по формулам, аналогичным для последовательного соединения.

3. Электрическая энергия, выработанная источником, в потребителях переходит в другие виды энергии: тепловую, световую, механическую, поэтому будет справедливо уравнение баланса мощностей:

(9)

где P₁, P₂, P₃ – мощности потребителей, а P – мощность источника.

(10)

Программа работы:

1. Собрать электрическую схему последовательного соединения резисторов (рис.1)

Рис.1

2. Показание приборов записать в таблицу 1. При этом вольтметром V₁ измерить падение напряжений на отдельных сопротивлениях. Произвести расчеты и результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ вариа- нта	Результаты опыта				Результаты расчета
	I	U1	U2	U3	U	R1	R2	R3	Rэкв	Р1	Р2	Р3	Р
	А	В	В	В	В	Ом	Ом	Ом	Ом	Вт	Вт	Вт	Вт
1	1,5	12	10	14
2	3,4	22	18	15
3	4,2	32	34	37
4	2,8	47	45	43
5	6,2	54	51	52
6	5,5	61	69	67
7	9,4	76	77	79
8	8,2	86	85	84
9	7,5	92	94	96
10	2,6	11	9	7
11	1,3	13	17	19
12	3,6	20	24	28
13	4,7	31	33	35
14	2,9	39	42	45
15	6,1	48	49	53
16	5,2	52	55	56
17	7,4	59	63	66
18	9,9	69	71	74
19	8,5	75	77	80
20	3,8	81	84	87
21	5,1	90	96	98
22	1,7	16	19	21
23	7,2	23	26	27
24	2,3	28	31	33
25	8,4	34	45	51
26	4,6	40	42	46
27	9,8	52	56	59
28	6,5	63	65	68
29	3,9	72	74	76
30	1,7	85	88	92

3. Собрать схему параллельного соединения резисторов (рис. 2)

Рис.2

4.Показания приборов записать в таблицу 2.

Таблица 2.

№ вариа- нта	Результаты опыта				Результаты расчета
	U	I1	I2	I3	I	R1	R2	R3	Rэкв	Р1	Р2	Р3	Р
	В	А	А	А	А	Ом	Ом	Ом	Ом	Вт	Вт	Вт	Вт
1	98	0,3	0,7	0,9
2	93	1,2	1,5	1,8
3	87	2,1	2,4	2,7
4	84	3,3	3,7	3,9
5	76	4,5	4,8	5,1
6	72	5,3	5,6	5,9
7	65	6,2	6,5	6,7
8	60	7,1	7,4	7,7
9	59	8,3	8,6	8,9
10	51	9,4	9,7	9,9
11	12	0,2	0,4	0,1
12	23	1,1	1,4	1,3
13	34	2,2	2,5	2,7
14	45	3,4	3,6	3,5
15	56	4,8	4,5	4,3
16	67	5,1	5,2	5,4
17	78	6,6	6,7	6,4
18	89	7,2	7,3	7,8
19	91	8,1	8,4	8,8
20	100	9,3	9,5	9,7
21	48	0,4	0,6	0,8
22	43	1,3	1,7	1,9
23	39	2,3	2,6	2,8
24	37	3,1	3,5	3,7
25	26	4	4,4	4,6
26	21	5,4	5,8	6,1
27	19	6,1	6,3	6,6
28	16	7,5	7,8	8,2
29	13	8,5	8,9	9,3
30	11	9,2	9,5	9,8