Лабораторная работа № 8 «Электрическая цепь. Последовательное и параллельное соединение проводников»

Цель работы: проверить основные закономерности последовательного и параллельного соединений проводников (резисторов), а также справедливость формул для определения эквивалентного сопротивления.







Теоретическая часть.

1) При последовательном соединении проводников R1 и R2 сила тока, идущего по ним, одинакова:

I = I1 = I2,

а напряжение на концах этого участка цепи равно сумме падений напряжения на каждом из проводников:

U = U1 + U2.

При любом числе последовательно соединённых проводников полное сопротивление участка цепи

R = R1 + R2 + R3 + ….

2) При параллельном соединении проводников напряжение на их концах одинаково:

U = U1 = U2.

Сила тока в цепи равна сумме токов, идущих по параллельно соединённым проводникам:

I = I1 + I2

При любом числе параллельно соединённых проводников эквивалентное (полное) сопротивление этого участка цепи определяется формулой

Оборудование: источник тока, резисторы, амперметр, вольтметр, реостат, соединительные провода, ключ.

Порядок выполнение работы:

  1. Соберите схему, состоящую из соединённых последовательно источника тока, реостата, амперметра, одного резистора (рис. Л.8).
  2. Подключите к точкам С и D вольтметр параллельно резистору.
  3. Замкните цепь и измерьте силу тока I1 и напряжение U1.
  4. Замените первый резистор вторым и измерьте силу тока I2 и напряжение U2.
  5. Подключите между точками С и D оба резистора последовательно. Параллельно им подключите вольтметр.

Измерьте силу тока I3 и напряжение U3.

  1. Соедините резисторы параллельно, подключите их между точками С и D, затем параллельно им подключите вольтметр.

Измерьте силу тока I4 и напряжение U4.

  1. Результаты измерений запишите в таблицу 11.

Таблица 11

I1, А U1, В I2, А U2, В I3, А U3, В I4, А U4, В
  1. Проведите расчёты и заполните таблицу 12.

Таблица 12

R1 = U1 / I1, Ом R2 = U2 / I2, Ом Rпос = U3 / I3, Ом Rпар = U4 / I4, Ом Rпос = R1 + R2, Ом , Ом

Сравните значения эквивалентных сопротивлений при последовательном и параллельном соединениях резисторов. Возможное несовпадение результатов объясняется погрешностями измерений.

  1. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерений.

Относительную погрешность измерения каждого сопротивления можно определить по формуле

Абсолютная погрешность ΔRi = εiRi

Оцените, насколько ошибки измерений повлияли на совпадение результатов. Запишите окончательные результаты измерений сопротивлений для каждого случая в виде

R – ΔR ≤ R ≤ R + ΔR.

Сделайте вывод о справедливости приведённых выше формул.

Домашнее задание: доделать Лабораторную работу № 8.