Лабораторная работа № 7

Тема: Проверка формулы эквивалентного сопротивления при последовательном соединении проводников.

Цель работы: проверить формулу эквивалентного сопротивления при последовательном соединении проводников.

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны

знать: формулы для определения силы тока на участке цепи, формулу эквивалентного сопротивления при последовательном соединении проводников, формулу для определения мощности тока;

уметь: пользоваться лабораторными приборами – амперметром и вольтметром.

1. Краткая теория

Закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.

(1)

где I – сила тока, А;

U – напряжение, В;

R – сопротивление, Ом.

Сопротивление при последовательном соединении проводников равно сумме сопротивлений отдельных участков.

(2)

где R – эквивалентное сопротивление, Ом;

R₁– сопротивление 1 проводника, Ом;

R₂– сопротивление 2 проводника, Ом;

R₃– сопротивление 3 проводника, Ом;

Мощность постоянного тока равна произведению силы тока на напряжение.

(3)

где P – мощность тока, Вт;

U – напряжение, В;

I – сила тока, А.

2 Оборудование

2.1 Источник электрической энергии;

2.2 Проводники на панелях с клеммами;

2.3 Амперметр постоянного тока;

2.4 Вольтметр постоянного тока;

2.5 Реостат ползунковый;

2.6 Ключ;

2.7 Провода соединительные.

3 Задание для лабораторной работы

Определить силу тока во всей цепи и напряжение на каждом проводнике, вычислить эквивалентное сопротивление и мощность тока.

4 Порядок проведения работы

4.1 Собрать цепь по схеме, изображенной на рисунке 1. Показать ее преподавателю.

R₁ R₂ В

А

Рисунок 1

R₁ R₂ R₃

А В

Рисунок 2

4.2. Замкнуть цепь. При помощи реостата установить силу тока в цепи примерно 1 А.

4.3 Измерить величину напряжения U₁, U_2, U_АВ на отдельных проводниках R₁ и R₂ и во всей цепи с помощью вольтметра.

4.4 Проверить соотношение

U_AB= U₁+U_2. (4)

где U_AB – общее напряжение цепи, В

U₁ – напряжение на концах 1 проводника, В

U₂ – напряжение на концах 2 проводника, В

4.5 Определить общее сопротивление проводников, соединенных последовательно:

(5)

где U_АВ – общее напряжение цепи, В

I - сила тока в цепи, А.

4.6 Проверить справедливость формулы (2)

4.7 Присоединить последовательно к проводникам R₁и R₂ проводник R₃ согласно схеме, изображенной на рисунке 2.

4.8 Измерить величину напряжения U₁, U_2, U_3, U_АВ на отдельных проводниках R_1, R_2, R ₃ и во всей цепи с помощью вольтметра.

4.9 Измерить силу тока в цепи.

4.10 Определить общее сопротивление проводников, соединенных последовательно по формуле (5).

4.11 Проверить справедливость формулы (2).

4.12 Определить мощность тока в цепи по формуле (4).

4.13 Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

4.14 Сделать вывод.

Таблица 1

Число последова-тельно соединенных проводников	Сопротивление			Напряжение				Сила тока, I, А	Эквивалентное сопротивление R, Ом		Мощность тока в цепи, Р Вт
	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	U1, В	U2, В	U3, В	UАВ, В		, Ом	, Ом
Два проводника
Три проводника