Информационно-образовательная среда

Писать: 2,3,7,8,9 слайды

Рисовать: 5,8, 9(РЦ и светофоры), 11,12 слайды

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 

Исследование цепи постоянного тока с последовательным и параллельным соединением резисторов 

Цель работы: опытным путем проверить основные соотношения между электрическими величинами в цепи постоянного тока с резисторами, включенными последовательно и параллельно

Необходимое оборудование и приборы:

- лабораторный стенд ЛЭС-5;

- лабораторный автотрансформатор (ЛАТР);

- амперметр А (1-2А);

- вольтметр V(75-600В);

- ламповый реостат А_х ;

- соединительные провода.

Краткий теоретический материал:

Последовательное соединение резисторов.

Для соединения резисторов последовательно конечную клемму предыдущего резистора соединяют с началом последующего поочередно.

При последовательном соединении резисторов сила тока в цепи и на каждом участке одинакова.

Эквивалентное сопротивление равно сумме сопротивлений каждого резистора.

Общее напряжение на зажимах цепи равно сумме падений напряжений на каждом резисторе (участке):

I_экв = I₁= I₂ =…= I_n;

R_экв = R₁+ R₂ +…+ R_n;

U_экв =U₁+U₂ +…+U_n.

Свойства последовательного соединения резисторов:

1.                 Ток в цепи одинаков.

2.                 При подключении еще одного потребителя необходимо увеличить напряжение на зажимах цепи.

При коротком замыкании одного из резисторов, допустим R₂ эквивалентное сопротивление цепи уменьшится, так как R_экв = R₁ + R₃, следовательно, исходя из закона Ома, ток в цепи увеличится:

следовательно, напряжение на оставшихся двух резисторах увеличится:

U₁ = I_экв ´ R₁ и U₃= I_экв ´ R₃.

         Параллельное соединение резисторов.

Для соединения резисторов параллельно начальные клеммы всех резисторов соединяют в одну точку, конечные клеммы всех резисторов в другую.

При параллельном соединении резисторов сила тока в цепи равна сумме сил токов на каждом резисторе (в каждой ветке).

Обратная величина эквивалентного сопротивления равна сумме обратных величин сопротивлений каждого резистора.

Общее напряжение на зажимах цепи равно напряжению на каждом резисторе:

I_экв = I₁+ I₂ +…+ I_n;

= +  +…+ ;

U_экв =U₁+U₂ +…+U_n.

Свойства параллельного соединения резисторов:

1.                 К одним и тем же узлам можно подключить несколько параллельных ветвей.

2.                 При отключении одного из резисторов это не скажется на работе других.

При увеличении (уменьшении) сопротивления на третьем резисторе ток в третьей ветке уменьшается (увеличивается) соответственно, также изменяется общий ток всей цепи – уменьшается (увеличивается), а в первой и второй ветке токи не изменяются. 

Порядок выполнения работы:

1.                 Определить цену деления шкалы электроизмерительных приборов

2.                 Собрать  электрическую цепь по схеме:

3.                 После проверки схемы преподавателем включить рубильник, установить заданное входное напряжение и задать необходимые режимы.

4.                 Опыт №1. Исследование свойств последовательного соединения резисторов:

-                    измерить напряжение и токи на каждом резисторе R₁, R₂, R₃, а также на зажимах всей цепи;

-                    результаты измерений занести в таблицу№1(Опыт №1).

5.                 Опыт №2. Исследование изменения тока и падения напряжения на резисторах при изменении сопротивления цепи.

-                    зашунтировать один из резисторов проводником. Следить за тем, чтобы показания амперметра не превышали предельного значения.

-                    измерить напряжение и токи на каждом резисторе R₁, R₂, R₃, а также на зажимах всей цепи;

-                    результаты измерений занести в таблицу№1(Опыт №2).

6.                 Опыт №3. Разомкнуть цепь на любом из её участков, убедиться в том, что при обрыве цепи ток отсутствует.

7.                 После проведения необходимых измерений  ползунок ЛАТРа установить в нулевое положение и отключить рубильник.

8.                 Рассчитать сопротивления каждого резистора и эквивалентное сопротивление всей цепи, а также мощность, рассеиваемую на резисторах и потребляемую всей цепью. Результаты вычислений занести в таблицу №1.

Таблица №1

9.                 Собрать  электрическую цепь по схеме:

10.            После проверки схемы преподавателем включить рубильник, установить заданное входное напряжение и задать необходимые режимы.

11.            Опыт №1. Исследование распределение токов в ветвях схемы:  

-                    проверить закон Кирхгофа;

-                    убедиться, что напряжение на зажимах цепи и на каждом резисторе одинаково

-                    измерить напряжение и токи на каждом резисторе R₁, R₂, R₃, а также на зажимах всей цепи;

-                    результаты измерений занести в таблицу№2 (Опыт №1).

12.            Опыт №2. Исследование влияния изменения сопротивления одной ветви на распределение токов в схеме. 

-                    уменьшить сопротивление реостата;

-                    измерить напряжение и токи на каждом резисторе R_1, R_2, R_3, а также на зажимах всей цепи;

-                    результаты измерений занести в таблицу№2(Опыт №2).

13.            Опыт №3. Исследование влияния отключения (обрыва) одной ветви на распределение токов в схеме. 

-                    отключить реостат;

-                    измерить напряжение и токи на каждом резисторе R_1, R_2, R_3, а также на зажимах всей цепи;

-                    результаты измерений занести в таблицу№2(Опыт №3).

-                    после проведения необходимых измерений  ползунок ЛАТРа установить в нулевое положение и отключить рубильник.

14.            Рассчитать сопротивления каждого резистора и эквивалентное сопротивление всей цепи, а также мощность и проводимость. Результаты вычислений занести в таблицу №2.

Таблица №2

15.            Проанализировать результаты расчетов.

16.            Сделать выводы по работе – отразить в выводе соотношение величин при последовательном и параллельном соединении резисторов, а также свойства параллельного и последовательного соединения.

Контрольные вопросы

1.                 Объясните свойства последовательного соединения резисторов.

2.                 Как изменится мощность, рассеиваемая на резисторе, если ток на нем увеличится в 2 раза?

3.                 Как изменится сопротивление провода, если его длину увеличить в 2 раза, а сечение уменьшить в 3 раза?

4.                 Как изменится напряжение на R₁, если увеличить R₃?

5.                 Объясните свойства параллельного соединения резисторов.

6.                 Приведите примеры параллельного соединения.

7.                 Как изменения токов произойдут в схеме, если увеличить сопротивление первой ветв

Выполнить практическую работу

Тема: Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома.  Повторите основные понятия и определения.  Дайте характеристику химическим элементам под номерами 9, 18, 43 по их положению в ПС. Задание выполните в рабочих тетрадях. 

Тема: Александр Невский - спаситель Руси. Изучить теоретический материал (прикрепленный документ) ответить на вопросы.

Курс Иностранный язык.

Раздел 3 курс 1 семестр.

Практическая работа 4 (доп).

Тема Петр Великий. Строитель великой империи. Лекция и задания в файле.

Тема: Экологические проблемы на ж.д транспорте. Изучить материал и составить конспект.