Проверка закона Ома для участка цепи и всей цепи
1. Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для выполнения лабораторной работы, записать их технические характеристики.
2. Собрать электрическую схему согласно рис. 1.5. Установить движок реостата в среднее положение. Включить источник питания.
3. Измерить ток и напряжение на внешнем участке цепи. Измерить ЭДС
источника, разомкнув цепь питания и подключив вольтметр к зажимам источника.
4. Определить сопротивления внутреннего и внешнего участков цепи, используя уравнения r0=(E=U)/I, R=U/I. Данные занести в табл. 1.1 (опыт 1).
5. Передвинув движок реостата, повторить опыт, данные наблюдений и результаты вычислений записать в табл. 1.1 (опыт 2).
Таблица 1.1
| Номер опыта | Данные наблюдений | Результаты вычислений | |||||
| E, B | I, λ | U=IR, B | R, Ом | r0, Ом | I выч, А | U0=Ir0, B | |
Исследование цепи при последовательном соединении резисторов
1. Собрать электрическую схему рис. 1.6. С помощью амперметра измерить ток в цепи, с помощью вольтметра — падение напряжений на отдельных ее участках для двух положений движков реостатов.
2. Вычислить Rэкв=Uобщ/I, R1=U1/I, R2=U2/I, R3=U3/I, R’экв=R1+R2+R3, U’общ=U1+U2+U3. Данные наблюдений и результаты вычислений записать в табл. 1.2.
Исследование цепи при параллельном соединении резисторов
1. Собрать электрическую схему рис. 1.7. Измерить токи и напряжения для двух положений движков реостатов.
2. Используя данные наблюдений, вычислить Rэкв=Uобщ/Iобщ, R1=U1/I1, R2=U2/I2, R3=U3/I3; g1=1/R1, g2=1/R2, gn=1/R3, gэкв=1/Rэкв; q’экв=g1+g2+g3. Данные наблюдений и результаты вычислений записать в табл. 1.3.
Таблица 1.2
| Номер опыта | Данные наблюдений | Результаты вычислений | |||||||||
| Uобщ, В | U1. В | U2, В | U3, В | I, А | Rэкв, Ом | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R’экв, Ом | U’общ, В | |
Таблица 1.3
| Номер опыта | Данные наблюдений | Результаты вычислений | ||||||||||||
| Uобщ, В | I1, А | I2, А | I3, А | Iобщ, А | Rэкв, Ом | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | q1, См | q2, См | q3, См | qэкв, См | q'экв, См | |
Таблица 1.4
| Номер опыта | Данные наблюдений | Результаты вычислений | ||||||||||
| Uобщ, В | U1, В | U2, В | U3, В | Iобщ=I1, А | I2, А | I3, А | Rэкв, Ом | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R’экв, Ом | |
Исследование цепи при смешанном соединении резисторов, проверка законов Кирхгофа
1. Собрать электрическую схему рис 1.8. Измерить токи и напряжения для двух положений движков реостатов.
2. Произвести вычисления: Rэкв=Uобщ/Iобщ; R1=U1/I1; R2=U2/I2; R3=U3/I3; Rэкв=R1+R2R3/(R2+R3). Данные наблюдений и результаты вычислений занести в таб.1.4.
Используя данные наблюдений и результаты вычислений табл. 1.1, 1.4, проверить справедливость первого и второго законов Кирхгофа.
Составить отчет по результатам выполненной работы.
Контрольные вопросы.
1. Сформулировать и пояснить физический смысл законов Ома для участка цепи и полной цепи.
2. В чем сходство и различие закона Ома для участка цепи и всей цепи?
3. Объяснить и привести формулы частных случаев закона Ома для участка цепи.
4.Почему при определении ЭДС источника тока с помощью вольтметра необходимо разомкнуть цепь?
5. Что физически выражает первый закон Кирхгофа?
6. Сформулируйте второй закон Кирхгофа и поясните его физический смысл.
7. Приведите примеры электрических схем для объяснения первого и второго законов Кирхгофа.