Способы соединения резисторов лабораторная работа

Исследование сопротивлений резисторов при последовательном и параллельном соединениях.

Цель работы: Опытом проверить закономерности электрической цепи при последовательном и паралельном соединениях резисторов .

Сумма напряжений на участках последовательной цепи равна напряжению источника тока

Параллельным соединением сопротивлений называется такое соединение, при котором к одному зажиму источника подключаются начала сопротивлений, а к другому зажиму — концы.

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений определяется по формуле:

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений всегда меньше наименьшего сопротивления, входящего в данное соединение.

На вышеуказанном рисунке мы можем сразу сказать что общее сопротивление будет меньше 10 ом.

Первый частный случай

Если параллельно включено только два резистора то их общее сопротивление можно определить по формуле:

Распределение токов и напряжения в параллельных ветвях

Так как начала всех сопротивлений сведены в одну общую точку, а концы — в другую, то очевидно, что разность потенциалов на концах любого из параллельно включенных сопротивлений равна разности потенциалов между общими точками.

Итак, при параллельном соединении сопротивлений напряжения на них равны между собой.

Если разветвление подключено непосредственно к зажимам источника тока, то напряжение на каждом из сопротивлений равно напряжению на зажимах источника.

Второе свойство цепи с параллельным соединением заключается в том, что электрический ток распределяется по параллельным ветвям обратно пропорционально их сопротивлениям.

Это значит что, чем больше сопротивление, тем меньше по нему пойдет ток.

Рассматривая точку разветвления А, замечаем, что к ней притекает ток I, а токи I1, I2, I3 утекают из нее. Так как движущиеся электрические заряды не скапливаются в точке, то очевидно, что суммарный заряд, притекающий к точке разветвления, равен суммарному заряду утекающему от нее:

Следовательно, третье свойство параллельного соединения может сформулирована так:

Величина тока в не разветвленной части цепи равна сумме токов в параллельных ветвях.

2.Техническое задание
2.1.Собрать электрическую цепь последовательного соединения резисторов (рисунок 1)

Рисунок 1. Схема электрическая принципиальная.

2.2.Собрать электрическую цепь паралельного соединения резисторов (рисунок 2)

Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная.

2.3.Снять показания приборов и записать их в таблицу
2.4.Произвести расчеты
2.5. Построить графики
2.6.Ответить на контрольные вопросы
2.7. Сделать вывод

Источник

Лабораторная работа №2 — Исследование электрических цепей при последовательном и параллельном соединении резисторов

Лабораторная работа 2

Тема: Исследование электрических цепей при последовательном и

параллельном соединении резисторов

Цель: Проверка основных закономерностей в цепях последовательного и параллельного соединения резисторов.

— основные закономерности в цепях с последовательным и параллельным соединением

— рассчитывать параметры цепей при последовательном и параллельном соединении

— применять законы Ома, Кирхгофа.

Соединение резисторов. Законы Кирхгофа позволяют анализировать и рассчитывать

электрические цепи с одним источником при различных соединениях резисторов.

Последовательным соединением участков электрической цепи называют соединение,

при котором через все участки цепи проходит один и тот же ток (см. рисунок 1.1).

Напряжение на каждом последовательно включенном участке пропорционально

величине сопротивления этого участка.

При последовательном соединении потребителей с сопротивлениями и напряжение на их зажимах равно:

Рисунок 1.1 — Последовательное соединение резисторов

Воспользовавшись вторым законом Кирхгофа для рассматриваемой цепи (рисунок 1.1), можно записать:

т. е. общее (эквивалентное) сопротивление последовательно потребителей равно сумме сопротивлений этих потребителей.

Ток в цепи последовательно включенных потребителей (рисунок 1.1) определяется

Из этого выражения следует, что при изменении сопротивления хотя бы одного потребителя изменяется ток цепи, а, следовательно, и режим работы (напряжение)

всех последовательно включенных потребителей (резисторов).

Характерно, что при последовательном соединении потребителей на большем сопротивлении тратится большая мощность:

Параллельным соединением участков электрической цепи называют соединение, при

котором все участки цепи присоединяются к одной паре узлов, т. е. находятся под

действием одного и того же напряжения (см. рисунок 1.2). Токи параллельно

включенных участков обратно пропорциональны сопротивлениям этих участков. При

параллельном соединении потребителей с сопротивлениями токи

Воспользовавшись первым законом Кирхгофа для рассматриваемой цепи, можно

определить ток в неразветвленной части цепи:

Рисунок 1.2 — Параллельное соединение резисторов

Т. е. обратная величина общего (эквивалентного) сопротивления (R) параллельно

включенных потребителей равна сумме обратных величин сопротивлений этих

Величина, обратная сопротивлению, определяет проводимость потребителя ( g ).

Общая (эквивалентная) проводимость цепи при параллельном соединении потребителей

Если параллельно включены п одинаковых потребителей с c противлением

каждое, то эквивалентное сопротивление этих потребителей .

Если параллельно включены два потребителя с сопротивлениями и , то общее

(эквивалентное) их сопротивление по (9):

Изменение сопротивления какого-либо из параллельно соединенных потребителей не

влияет на режим работы (напряжение) всех потребителей, включая изменяемый.

Поэтому параллельное соединение потребителей нашло широкое практическое

При параллельном соединении потребителей на большем сопротивлении тратится

1 Исследование цепи при последовательном соединении резисторов

Собрать электрическую схему (рисунок 1.3) и дать проверить ее преподавателю.

Включить блок питания БП — 15. Установить напряжение цепи 20 В.

Выключатель SA включить. С помощью амперметра измерить ток в цепи, с помощью вольтметра — падения напряжений на отдельных ее участках для двух положений движков реостатов. Результаты измерений занести в таблицу 1.1.

На рисунке 1.3, 1.4 приведены электрические схемы опытов. При сборке электрических цепей по приведенным схемам используется следующее оборудование:

Рисунок 1.3 — Схема для исследования цепи с последовательным соединением

Таблица 1.1 — Результаты исследования цепи с последовательным соединением резисторов

По результатам исследования цепи с последовательным соединением резисторов рассчитать напряжение на зажимах цепи

Результаты вычислений занести в таблицу 1.1. Сравнив результат с заданным напряжением

Вычислить величину эквивалентного сопротивления цепи, воспользовавшись законом Ома

Результаты вычислений нести в таблицу 1.1.

Определить сопротивления , воспользовавшись законом Ома для участка электрической цепи.

Определить эквивалентное сопротивление цепи по свойствам последовательного соединения резисторов. Сравнить с результатом, полученным в п.1.5.

По закону Ома для всей цепи вычислить ток . Сравнить с измеренным значением.

Вычислить отношения падений напряжений и отношения соответствующих сопротивлений и сделать вывод о распределении напряжений при последовательном соединении резисторов.

Исследование цепи при параллельном соединении резисторов

Собрать электрическую схему (рисунок 1.4) и дать проверить ее преподавателю.

Включить блок питания БП — 15. Установить напряжение цепи 20 В.

Выключатель SA включить. С помощью амперметров измерить общий ток и токи ветвей, с помощью вольтметра — падения напряжений на отдельных ее участках цепи двух положений движков реостатов. Результаты измерений занести в таблицу 1.2.

Рисунок 1.4 — Схема для исследования цепи с параллельным соединением резисторов

Таблица 1.2 — Результаты исследования цепи с параллельным соединением резисторов

Вычислить эквивалентное сопротивление цепи, воспользовавшись законом Ома для всей цепи

Результаты вычислений занести в таблицу 1.2.

Определить общий ток в цепи по свойствам параллельного соединения резисторов.

Сравнить с измеренным значением тока.

Вычислить сопротивления резисторов по закону Ома для участка цепи.

Определить проводимости элементов и эквивалентную проводимость цепи по формуле

Вычислить эквивалентную проводимость цепи по свойству параллельного соединения резисторов. Сравнить с результатом в п.2.7.

Вычислить отношения для двух опытов. Сделать вывод о распределении токов при параллельном соединении резисторов. Проверить справедливость первого закона Кирхгофа.

Как изменится ток в цепи при увеличении последовательно включенных резисторов?

Как изменится мощность цепи, если увеличить количество последовательно соединенных резисторов?

Чем объяснить равенство отношений и при любом изменении режима работы в последовательной цепи?

Перечислите свойства последовательного соединения резисторов.

Как изменится ток в цепи при увеличении числа параллельно включенных резисторов?

Как зависит величина потребляемой мощности от количества параллельно включенных резисторов?

Как изменится ток в цепи, если закоротить .

а) при последовательном соединении резисторов;

б) при параллельном соединении резисторов.

Чем объяснить равенство отношений RI/R2, и I2/I1 при любом изменении режима работы в параллельной цепи?

Перечислите свойства параллельного соединения резисторов.

Номер, тема и цель работы.

Схема опыта рисунок 1.3, 1.4.

Результаты измерений и вычислений.

Ответы на контрольные вопросы письменно.

А.К. Славинский, И.С. Туревский — Электротехника с основами электроники, 2013.-с. 40

Лоторейчук, Е.А.- Теоритические основы электротехники: 2014. –с. 24, 25

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Сейчас обучается 97 человек из 44 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Сейчас обучается 336 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Сейчас обучается 172 человека из 48 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-1684134

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

В Северной Осетии организовали бесплатные онлайн-курсы по подготовке к ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Правительство предложило потратить до 1 млрд рублей на установку флагов РФ у школ

Время чтения: 1 минута

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

Попова предложила изменить школьную программу по биологии

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник