Порядок проведения работы. Лабораторная работа № 7
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.
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.
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.
Задание для лабораторной работы
Определить силу тока во всей цепи и напряжение на каждом проводнике, вычислить эквивалентное сопротивление и мощность тока.
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, U2, UАВ на отдельных проводниках R1 и R2 и во всей цепи с помощью вольтметра.
4.4 Проверить соотношение
UAB= U1+U2. (4)
где UAB – 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 UАВ – 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, U2, U3, UАВ на отдельных проводниках R1, R2, 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 |
5 Контрольные вопросы:
5.1 Что называется силой тока?
5.2 Что называется напряжение?
5.3 Что такое сопротивление?
5.4 Дайте определение силы тока в 1 А?
5.5 Что принимается за единицу напряжения?