Практическое занятие "Исследование последовательного соединения резисторов"

Цель работы:

- Формирование освоения умений и усвоения знаний и овладение профессиональными (ПК) и общими (ОК) компетенциями: У1-У6, З1-З3, ОК1-ОК7, ПК1.1, ПК1.3,ПК2.2, ПК2.4

- Практически убедится в физической сущности закона Ома для участка цепи.

- Изучить соотношение между токами и напряжениями при последовательном соединении резисторов и определить сопротивление электрической цепи.

-  Проверить опытным путем второй закон Кирхгофа

 

Общие теоретические сведения: если приемники соединены так что по ним проходит один и тот же ток, то такое соединение приемников называется последовательным. Следовательно, ток на отдельных участках последовательной цепи имеет одинаковое значение: I1 =I2 = I3 = … = In .

Сумма падений напряжений на отдельных участках равна напряжению всей цепи: 

Сократив обе части равенства на I, получим RЭКВ = R1 + R2+…+ Rn .

Общее сопротивление цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных резисторов, равно сумме сопротивлений этих резисторов. При последовательном соединении приемников выполняется второй закон Кирхгофа. При последовательном соединении конец первого приемника соединяется с началом второго и т.д. При последовательном соединении через все элементы схемы проходит один и тот же ток (I = const). Падение напряжения на элементах схемы прямо пропорционально их сопротивлениям. Если в схеме последовательного соединения один из элементов сгорит, то и вся схема работать не будет.

Порядок выполнения работы:                                                                                                                                                                                                                                  

1. Собрать схему согласно рисунку 4.1.

2. Подключить схему к источнику питания 9В или 12В и установить соответствующее напряжение на входе схемы.

3. Измерить вольтметром общее падение напряжения U на последовательном соединении приемников R1, R2 и на каждом из них. Занести результаты исследования в таблицу.

4. Измерить амперметром общий ток цепи I и результаты занести в таблицу.

5. Рассчитать падение напряжения на отдельных приемниках по закону Ома для участка цепи: U1=I1R1; U2=I2R2 и сравнить полученные значения U1, U2 с измеренными, сделать вывод.

6. Используя данные наблюдений, вычислить проводимость  

g1=1/ R1; g2=1/ R2; gЭКВ=1/ RЭКВ;

7. Рассчитать РЦЕПИ= I U

8. Определить общее падение напряжения U на последовательном соединении приемников энергии по закону Кирхгофа: U= U1+ U2.

9. Сравнить полученное значение U с измеренным

10. Ответить на контрольные вопросы

11. Сделать вывод.