Измерение силы тока в цепи при различных напряжениях сопротивлениях
Лабораторная работа №1. Постоянный ток. Закон Ома.
Цель работы: Снять экспериментально и построить графики зависимостей I=f(U) при R=Const и I=f(R) при U=Const,включая в цепь постоянного тока сопротивления разных номиналов. Получить практические навыки при сборке электрических схем.
Приборы и принадлежности:
Таблица 1
№ п/п | Наименование прибора. | Технические данные | Дополнительные данные | ||
Тип | Пределы измерения | Класс точности | |||
1. | |||||
2. | |||||
3. | |||||
4. | |||||
5. | |||||
6. | |||||
7. |
Краткие теоретические сведения
Закон Ома:
Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом участке к его сопротивлению.
I = U/R
Закон Ома позволяет установить, что будет происходить с силой тока на участке цепи при изменении его сопротивления или напряжения.
1. При неизменном сопротивлении сила тока прямо пропорциональна напряжению: чем больше напряжение U на концах участка цепи, тем больше сила тока I на этом участке. Увеличив (или уменьшив) напряжение в несколько раз, мы во столько же раз увеличим (или уменьшим) силу тока.
2. При неизменном напряжении сила тока обратно пропорциональна сопротивлению: чем больше сопротивление участка цепи, тем меньше сила тока в нем.
Вольт – амперная характеристика (ВАХ) это графическое изображение в координатных осях величины напряжения от силы тока.
Порядок выполнения работы
1. Оформить лабораторную работу № 1, указывая номер работы, название и цель, начертить эл. схему, таблицы для занесения данных эксперимента.
2. Собрать эл. цепь и представить ее на проверку преподавателю.
Рис. 1 Электрическая схема цепи
3. Проверить экспериментально зависимость силы тока от напряжения, при
постоянном сопротивлении цепи I=f(U), при R=const, с этой целю:
3.1. Включить в цепь сопротивление R1=100 Ом.
3.2. Изменяя, с помощью генератора напряжение от 0 до 12 В, записать
показания амперметра в первую строчку таблицы 1.
Таблица 1
Измерение силы тока в цепи при различных сопротивлениях и напряжениях
№ п/п | Наименование величин и их значение | Измерения | ||||||
U,В | ||||||||
I, мА при R=100 Ом | ||||||||
I, мА при R=150 Ом | ||||||||
I, мА при R=330 Ом |
3.3. Повторить эксперимент приR2=150 Ом и R3=330 Ом и записать
показания амперметра соответственно во вторую и третью строчки таблицы 1.
4. Проверить экспериментально зависимость силы тока от сопротивления,
при постоянном напряжении цепи I=f(R), при U =const, с этой целью:
4.1. Установить с помощью генератора напряжение на зажимах цепи 12 В
(показания вольтметра равно 12 В).
4.2. Включая в цепь различные сопротивления R=100 – 1000 Ом, занести
показания амперметра в первую строчку таблицы 2.
Таблица 2
Измерение силы тока в цепи при различных напряжениях сопротивлениях
№ п/п | Наименование величин и их значение | Измерения | ||||||
R, Ом | ||||||||
I, мА при U=12 В | ||||||||
I, мА при U=8 В | ||||||||
I, мА при U=4 В |
4.3. Повторить эксперимент приU=8B и U=4В, записывая показания амперметра
соответственно во вторую и третью строчки таблицы 2.
5. По окончанию эксперимента представить данные на проверку
преподавателю.
6. По данным таблицы 1 постройте в одной системе координат три ВАХ
I=f(U), при R1=100 Ом,R2=150 Ом, R3=330 Ом.
Рис.2 Вольт-амперные характеристики цепи I=f(U)
7. Сделайте вывод:
8. По данным таблицы 2 постройте в одной системе координат три графика
I=f(R), при U1=12В,U2=8В, U3=4В
9. Сделайте вывод:
. Рис. 3 Графики зависимости I=f(R)
Контрольные вопросы
1. Как включаются в цепи амперметры и вольтметры?
2. Как направлен ток в цепях постоянного тока?
3. Дайте определение тока, напряжения, ЭДС, потенциала и сопротивления
4. В каких единицах измеряется ток, напряжение, потенциал, ЭДС,
сопротивление и проводимость?
5. Закон Ома для участка цепи и для полной цепи.
6. Как зависит сила тока в цепи от приложенного к ней напряжения, если
сопротивление цепи постоянно?
7. Отчего и как зависит напряжение на участке цепи?
8. Что называется вольт-амперной характеристикой?
ВЫВОД: