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 |
| 200 | 0,7 | 2,32 | 1,5 | 4,5 | 285,7 | 86,96 | 133 | 44,4 | 0,0035 | 0,0045 | 0,0075 | 0,0225 | 140 | 460 | 300 | 900 |
| 220 | 1,2 | 0,4 | 1,8 | 3,4 | 183,3 | 122,2 | 550 | 64,5 | 0,0055 | 0,0018 | 0,0082 | 0,0155 | 264 | 88 | 396 | 748 |
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=I2R; P=UI.