Последовательное и параллельное соединение резисторов

4.3. Технологическая карта – инструкция по выполнению лабораторной работы
Последовательное и параллельное соединение резисторов
Цель работы: опытным путем проверить зависимости, установленные для
последовательного и параллельного соединения резисторов.
Краткие теоретические сведения
Если несколько резисторов соединены один за другим без разветвлений и по ним
протекает один и тот же ток, такое соединение называется последовательным.
При таком соединении:
n
n
i 1
i 1
I = const, U  U1  U 2 ... U n  U i (1.20), R  R1  R2 ...  Rn   Ri (1.21)
Если сопротивления равны, т. е R1  R2 ...  Rn , то R  nR1 (1.22),а U  nU1 (1.23).
Параллельным соединением приемников называется такое соединение, при
котором к одним и тем же двум узлам электрической цепи присоединяется несколько
ветвей.
При таком соединении:
n
n
1 1
1
1
1
U = const, I  I1  I 2 ...  I n   I i (1.24), 

... 
  (1.25).
R R1 R2
Rn i 1 Ri
i 1
R
Если сопротивления равны, то R  1 (1.26), а I  nI1 (1.27).
n
Приборы и оборудование:
1. Выпрямитель ВС – 24.
2. Реостаты 10 Ом – R1 и 20 Ом – R2.
1. Амперметр Э59 0 – 2,5 – 5 А.
2. Вольтметр Э59 0 – 30 В.
3. Два ключа.
Порядок работы.
1. Ознакомиться с приборами и оборудованием необходимым для выполнения
работы.
2. Собрать схему (рис. 1) для последовательного соединения резисторов и
предъявить ее на проверку руководителю.
Схема опыта: Рис.1.
3. Присоединяя вольтметр поочередно к каждому реостату и к зажимам цепи,
измерить напряжение на каждом реостате и во всей цепи.
4. По полученным данным определить мощность каждого участка и всей цепи,
сопротивление каждого реостата и сопротивление всей цепи.
Показания приборов и результаты расчетов записать в таблицу 1:
Таблица 1. Последовательное соединение резисторов
№
п/п
Участок цепи
1
2
3
Реостат 1
Реостат 2
Вся цепь
Измерено
U
B
I
A
5. Для последовательного соединения:
ток цепи: I = I1 = I2, А
убедиться, что:
U = U1 + U2; R = R1 + R2; P = P1 + P2;
Вычислено
P
R
Bт
Oм
P1
R
U
R
= 1; 1 = 1.
P2
R2 U 2
R2
4. Собрать схему для параллельного соединения резисторов и предъявить ее на
проверку руководителю.
Схема опыта: Рис.2.
5. С помощью выпрямителя установить напряжение питания 20 В. Во время всей
работы напряжение поддерживать постоянным
6. Измерить напряжения и токи в каждой ветви схемы. Измерить ток до
разветвления.
7. По полученным данным определить сопротивление, проводимость и
мощность каждой ветви и всей цепи.
Показания приборов и результаты расчетов записать в таблицу 2.
Таблица 2. Параллельное соединение резисторов
№
п/п
Участок цепи
1
2
3
Реостат 1
Реостат 2
Вся цепь
Измерено
U
I
B
A
P
Bт
Вычислено
R
Oм
g
См
10. Для параллельных соединений:
напряжение всей цепи: U = U1 = U2, В
убедиться, что:
I = I1 + I2; P = P1 + P2; g = g1 + g2;
I1 R2
;

I 2 R1
P1
R
= 2;
P2
R1
11. Составить отчет о проделанной работе.
12. Ответить на контрольные вопросы.
- Назвать основные признаки последовательного соединения резисторов.
-
Установить,
изменяется
ли
режим
электрической
цепи,
если
при
последовательном соединении поменять местами отдельные участки схемы?
- Определить напряжение на приемнике, сопротивление которого R Ом, если
через него проходит ток I А?
- Чему равен ток в неразветвленной электрической цепи, если известна сила тока
в каждом сопротивлении включенном параллельно?
- Чему равно общее сопротивление электрической цепи при параллельном
соединении?