Проверка правил параллельного

Соединения потребителей

Цель работы

Опытным путем проверить все правила параллельного соединения проводников и их следствия

Теоретическая часть работы

Проводникив электрических цепях постоянного тока могут соединяться последовательно и параллельно. При параллельном соединении проводников их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока. При этом напряжение на всех проводниках одинаково, а сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил токов во всех параллельно подключенных проводниках. При параллельном соединении проводников, величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников. При этом, из закона Ома для участка цепи следует, что сила тока в параллельно включенных участках цепи, обратно пропорциональна их сопротивлениям.

 

Оборудование

Источник тока, амперметр, вольтметр, соединительные провода, реостат, ключ, сопротивления 1,2,4 Ома на колодках с клеммами.

Ход работы

1. Смонтировать цепь с параллельным соединением сопротивлений 1,2 или 4 Ома по схеме

2. Замкнуть цепь.

3. Измерить ток в цепи (I_изм) и на каждом сопротивлении (I₁,I₂) и общее напряжение на них (U_изм).

4. Проверить правила параллельного соединения на числах.

Таблица Результаты измерений и вычислений

Число сопротивлений	Напряжение U, В	Сила тока, I, А	Сопротивление, R, Ом	Эквивалентное сопротивление, R, Ом	Отношение сопротивлений и силы тока
I1	I2	Iизм	R1	R2	Rизм	Rобщ	I1:I2	R2:R1
2

Вычисления

1. Проверить правило на числах: U₁=U₂=U_изм; ( правило записать словами)

, U₁=; , U₂=

Сравните:

2. Проверить правило на числах: I_общ=I₁+I_2, ( правило записать словами)

I_общ=

Сравните:

3. Проверить правило на числах: ; ( правило записать словами)

; R_общ=

R_изм= , R_изм=

Сравните:

4. Проверить правило на числах: , ( правило записать словами)

Сравните

Вывод

Записать ответы на вопросы полными предложениями:

1. Почему именно параллельное соединение имеет широкое практическое применение?

2. Если n одинаковых сопротивлений R соединитьпараллельно, то общее сопротивление R_общ=…

3. Если n одинаковых сопротивлений R соединить параллельно то сила тока в цепи I_общ=…

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 12

Определение ЭДС и внутреннего сопротивления

Источника тока

Цель работы

Повторить закон Ома, научиться измерять ЭДС источника тока и определять внутреннее сопротивление

Теоретическая часть работы

Для выполнения работы собирают электрическую цепь, схема которой приведена на рисунке. При разомкнутом ключе ЭДС источника равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого много больше сопротивления источника тока, поэтому его можно использовать для измерения ЭДС. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Из закона Ома для полной цепи получаем , где - напряжение на внешней цепи. Поэтому внутреннее сопротивление можно вычислить по формуле:

где r – внутреннее сопротивление, Ом;

ε – ЭДС источника, В

U – напряжение, В

I – сила тока, А

Оборудование

Источник тока, амперметр, вольтметр, соединительные провода, реостат, ключ.

 

Ход работы

 

1. Составить электрическую цепь по схеме

2. При разомкнутой цепи измерить ЭДС источника тока.

3. Замкнуть электрическую цепь и снять показания с амперметра (I,А) и вольтметра (U,В).

4. Определить внутреннее сопротивление источника тока по формуле:

5. Изменяя сопротивление в цепи провести опыт десять раз и найти значения внутреннего сопротивления.

6. Выделить три близких значения внутреннего сопротивления.

7. Для выделенных значений найти погрешности измерений.

Таблица Результаты измерений и вычисений

№ опыта	ЭДС источника тока, ε, В	Сила тока в цепи, I, А	Падение напряжения, U, В	Внутреннее сопротивление источника, r, Ом	Абсолютная погрешность ∆r, Ом	Относительная погрешность, εr, %
r	rср
1 2 3

Вычисления

1. Внутреннее сопротивление источника тока: ,

r₁=

r₂=

r₃=

2. Среднее арифметическое значение

r_ср=

3. Абсолютная погрешность

∆r₁=

∆r₂=

∆r₃=

4. Среднее значение абсолютной погрешности:

∆r_ср=

5. Относительная погрешность

ε_r=

Вывод

Записать ответы на вопросы полными предложениями:

1. Запишите определение ЭДС. Запишите формулу для определения ЭДС.

2. Запишите формулу и формулировку закона Ома для полной цепи.

3. Почему различаются показания вольтметра при разомкнутой и замкнутой цепи?

4. Что обозначает ваш результат? (ЭДС ε=…, это значит…)

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13