Лабораторная работа №7
Тема: "Последовательное и параллельное соединение резисторов"
Цель: Проверка на опыте особенностей последовательного и параллельного соединения резисторов.
Порядок выполнения работы:
Таблица 1. –Приборы и оборудование
| Наименование | Условные обозначения | Тип | Кол | Технич. харак-ки |
| Амперметр | РА, PA1, РА2, РА3 | YX1000A | 4 | 0–50мА, кл. т.=1,5 |
| Вольтметр | PV, РV1, РV5, РVАВ
|
YX1000A | 4 | 0–50В, кл. т.=1 |
| Резистор переменный | R1 | СПО 1 | 2 | 1,5–4,7 кОм |
| Тумблер | S | MTS-2 | 1 | 3А, 250В |
| Штекер | Х1 …Х8 | «Тюльпан» | 8 | |
| Сигнальная лампа | HL | KL332 | 1 | 5В |
| Предохранители | F1, F2 | 2 | 4А | |
| Резистор | R2, R3 | 2 | 4,7 кОм | |
| Соединительные провода | ~ | ПВ3–0,75 | 10 | 3 м |
Таблица 2. – Результаты измерений и вычислений
| Из опыта | Из расчета | |||||||||||
| I | U | U1
|
U2
|
U3
|
R1
|
R2
|
R3
|
RЭК
|
P1
|
P2
|
P3
|
PЭК
|
| A | B | B | B | B | Ом | Ом | Ом | Ом | Вт | Вт | Вт | Вт |
| 1,5 | 180 | 80 | 60 | 40 | 53,3 | 40 | 26,7 | 120 | 120 | 90 | 60 | 270 |
| 1 | 220 | 55 | 55 | 110 | 55 | 55 | 110 | 220 | 55 | 55 | 110 | 220 |
а) I=1,5A; U1
=80 B; U2
=60 B; U3
=40 B; U=180 В.
R1
= U1
/ I = 80 / 1,5 = 53,3 Ом; R2
= U2
/ I = 60 / 1,5 = 40 Ом;
R3
= U3
/ I = 40 / 1,5 = 26,7 Ом; RЭК
= R1
+ R2
+ R3
= 53,3 + 40 + 26,7 =120 Ом.
P1
= I U1
= 1,5 * 80 = 120 Вт; P2
= I U2
= 1,5 * 60 = 90 Вт;
P3
= I U3
= 1,5 * 40 = 60 Вт; PЭК
= P1
+ P2
+ P3
= 120+90+60 = 270 Вт;
б) I=1A; U1
=55 B; U2
=55 B; U3
=110 B; U=220 В.
R1
= U1
/ I = 55 Ом; R2
= U2
/ I = 55 Ом; R3
= U3
/ I = 110 Ом; RЭК
= 220 Ом.
P1
= I U1
= 55 Вт; P2
= I U2
= 55 Вт; P3
= I U3
= 110 Вт; PЭК
= 220 Вт;
Таблица 3. – Результаты измерений и вычислений
| Из опыта | Из расчета | |||||||||||||||
| U | I1
|
I2
|
I3
|
I | R1
|
R2
|
R3
|
RЭК
|
G1
|
G2
|
G3
|
GЭК
|
P1
|
P2
|
P3
|
PЭК
|
| B | A | A | A | A | Ом | Ом | Ом | См | См | См | См | Ом | Вт | Вт | Вт | Вт |
20 0 |
0, 7 |
2,3 2 |
1, 5 |
4,5 |
285, 7 |
86, 96 |
13 3 |
44, 4 |
0,0 035 |
0,00 45 |
0,00 75 |
0,02 25 |
14 0 |
46 0 |
30 0 |
90 0 |
22 0 |
1, 2 |
0,4 |
1, 8 |
3,4 |
183, 3 |
12 2,2 |
55 0 |
64, 5 |
0,0 055 |
0,00 18 |
0,00 82 |
0,01 55 |
26 4 |
88 |
39 6 |
74 8 |
а) U=200 В; I1
=0,7A; I2
=2,3A; I3
=1,5A; I=4,5A.
R1
= U/ I1
= 200 / 0,7 = 285,71 Ом; R2
= U/ I2
= 200 / 2,3 = 86,96 Ом;
R3
= U/ I3
= 200 / 1,5 = 133,3 Ом; GЭК
= 1/RЭК
= 1/R1
+ 1/R2
+ 1/R3
= 0,0035 + 0,0115 + +0,0075 = 0,0225 См; RЭК
= 1/GЭК
=44,4 Ом;
P1
= I1
U= 0,7 * 200 = 140 Вт; P2
= I2
U= 2,3 * 200 = 460 Вт;
P3
= I3
U= 1,5 * 200 = 300 Вт; PЭК
= P1
+ P2
+ P3
= 140+300+460 = 900 Вт;
б) U=220 В; I1
=1,2A; I2
=0,4A; I3
=1,8A; I=3,4A.
R1
= U/ I1
= 183,3 Ом; R2
= U/ I2
= 550 Ом; R3
= U/ I3
= 122,2 Ом;
GЭК
= 1/RЭК
= 1/R1
+ 1/R2
+ 1/R3
= 0,0155 См; RЭК
= 1/GЭК
=64,5 Ом;
P1
= I1
U= 264 Вт; P2
= I2
U= 88 Вт;
P3
= I3
U= 396 Вт; PЭК
= P1
+ P2
+ P3
= 748 Вт;
Контрольные вопросы
1) Последовательное соединение – резисторы, элементы соединены между собой без разветвлений, образуя одну ветвь.
Параллельное соединение – 2 или более элементов соединены между собой одними и теми же узлами.
2) RЭК
=R1
+R2
+Rn
– последовательное соединение.
1/ RЭК
=1/R1
+1/R2
+1/Rn
- параллельное соединение.
3) 1-ый закон Кирхгофа (узловой): В ветвях, образующих узел элю цепи, алгебраическая сумма токов равна нулю.
2-ой закон Кирхгофа (контурный): В контуре электрической цепи, алгебраическая сумма падений напряжения на пассивных элементах равна алгебраической сумме э.д.с. этого контура.
4) I=U/R; I=E/(R+R0)
.
5) Падение напряжения будет больше на том, у которого сопротивление больше U=IR.
6) Падение напряжения будет одинаково.
7) G=1/R; GЭК
=G1
+G2
+…Gn
;
8) 1/GЭК
=1/G1
+1/G2
+…1/Gn
;
9) P=I2
R; P=UI.