Изучение последовательного и параллельного сопротивления проводников.
учебно-методическое пособие на тему

Лабораторная работа №9-10.

Изучение последовательного и параллельного сопротивления проводников.

Цель работы: экспериментально проверить справедливость законов последовательного и параллельного соединения проводников.

Оборудование:  источник тока, два проволочных резистора, амперметр, вольтметр, ключ замыкания тока, реостат, комплект соединительных проводников. (Виртуальный стенд)

Краткая теория для проверки соотношений при последовательном соединении проводников.
При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочерёдно друг за другом.Сила тока в последовательно соединённых  проводниках одинакова, т. е.

I1 = I2 = I.        

В проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается, и через любое поперечное сечение проводника за определённое время проходит один и тот же заряд. Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на первом и втором проводниках:

U = U1 + U2.

Экспериментально - расчётная часть

1.Законы последовательного соединения проводников:

U=U1+U2,

R=R1+R2,

U1/U2=R1/R2.

Схема электрической цепи показана на рисунке.

1. 
   Соберите электрическую цепь (см. рис.1) и с помощью реостата установите стрелку амперметра на определенное деление.
2. Измерьте вольтметром напряжение в общей цепи и на отдельных потребителях.

Ход работы

1. Рассчитайте сопротивление каждого резистора и общее сопротивление в цепи
2. Проверьте законы последовательного соединения проводников (см. п.1)

Краткая теория для проверки соотношений при параллельном соединении проводников.
При параллельном соединение двух проводников 1 и 2 сопротивлениями R1 и R2.  В этом случае электрический ток I разветвляется на две части. Силу тока в первом и втором проводниках обозначим через I1 и I2. Так как в точке а — разветвлении проводников (такую точку называют узлом) — электрический заряд не накапливается, то заряд, поступающий в единицу времени в узел, равен заряду, уходящему из узла за это же время.

Следовательно, I = I1 + I2.        

Напряжение U на концах проводников, соединённых параллельно, одинаково, так как они присоединены к одним и тем же точкам цепи.

Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков проводников сопротивлениями R1 и R2, можно доказать, что напряжения на параллельно соединённых проводниках равны: I1R1 = I2R2.

Общее сопротивление цепи 

2. Законы параллельного соединения проводников

U1=U2=U​.

I1/I2=R1/R2.

Схема электрической цепи показана на рисунке.

3. Соберите электрическую цепь (см. рис.2)
4. Измерьте вольтметром напряжение в общей цепи и силу тока общую и на отдельных потребителях.

1. Рассчитайте сопротивление каждого резистора и общее сопротивление в цепи
2. Проверьте законы последовательного соединения проводников (см. п.2)

Контрольные вопросы:

1. Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм?
2. Сопротивление одного из последовательно включенных проводников в п раз больше сопротивления другого. Во сколько раз изменится сила тока в цепи (напряжение постоянно), если эти проводники включить параллельно?
3. Какую гидродинамическую аналогию можно использовать для моделирования последовательного и параллельного соединения проводников?
4. Как зависит мощность, выделяемая в проводниках с током, от типа их соединения?
5. Как соединены потребители электроэнергии в квартирах? Почему?
6. Как соединены лампочки в елочной гирлянде?

Рекомендуемый видео материал

http://genby.ru/tv.php?c=wU-TSa2-U5w

http://school-collection.edu.ru/