Тема: «Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов»

 

Цель:

- убедиться в справедливости соотношений между токами, напряжениями и сопротивлениями при последовательном и параллельном соединении сопротивлений.

 

Характер занятия: репродуктивный.

 

Форма организации занятия: групповая (студенты выполняют работу на 5 лабораторных стендах в группах в количестве 3-4 человека).

 

Обеспечение занятия: методические указания, папка для оформления лабораторных работ, письменные принадлежности, конспект.

 

Оборудование: лабораторный стенд, 3 амперметра, вольтметр.

 

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

- закон Ома;

- что такое проводимость;

- что такое сопротивление;

- в чем заключается последовательное и параллельное соединение сопротивлений;

уметь:

- чертить и собирать схемы электрической цепи;

- снимать показания с приборов;

- рассчитывать ток, напряжение, сопротивление при последовательном и параллельном соединении сопротивлений.

 

 

Теория

 

Сопротивление – величина, обратная проводимости.

, Ом;

, См (Сименс)

где

R – сопротивление,

 G – проводимость.

, Ом

 

 

где

 - удельное сопротивление (табличная величина),

 - длина проводника, м

 - площадь поперечного сечения проводника, мм².

 

Последовательное соединение сопротивлений

 

Рисунок 1

 

При последовательном соединении сопротивления образуют неразветвленную цепь.

 

- эквивалентное сопротивление.

Параллельное соединение сопротивлений

 

Рисунок 2

 

При параллельном соединении сопротивления включены между двумя узлами, напряжение на них одинаковое.

 - эквивалентное сопротивление

  - эквивалентная проводимость

 

Если два потребителя соединены параллельно, то их общее сопротивление равно:

Порядок выполнения работы

 

1 Запишем тему, цель, оборудование.

2 Исследуем последовательное соединение сопротивлений.

2.1 Чертим и собираем схему 1.

 

Схема

 

 

Рисунок 1

 

2.2 Чертим таблицу измерений 1.

№ опыта	U	I	Ucz	Uby	R	Rby	Rcz
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3

 

2.3 Проводим измерения в следующем порядке:

1 опыт – когда все тумблеры на участках by и cz включены;

2 опыт – когда на участках cz и by выключено по одному тумблеру;

3 опыт – когда на участках cz и by выключено по два тумблера.

Записываем в таблицу 1 показания амперметра и вольтметра. Рассчитываем сопротивление по формуле .

2.4 Делаем вывод по последовательному соединению, т.е. должны соблюдаться следующие уравнения:

 

3 Исследуем параллельное соединение сопротивлений.

3.1 Чертим и собираем схему 2

 

Схема 2

z

 

Рисунок 2

 

3.2 Чертим таблицу измерений 2

№ опыта	U	Ucz	Uby	I	Icz	Iby	G	Gcz	Gby
1
2
3

 

3.3 Проводим измерения в следующем порядке:

1 опыт – когда на участках cz и by все тумблеры включены;

2 опыт – когда на участках cz и by выключено по одному тумблеру;

3 опыт – когда на участках cz и by выключено по два тумблера.

Записываем в таблицу 2 показания амперметра и вольтметра. Рассчитываем проводимость по формуле .

3.4 Делаем вывод по параллельному соединению, т.е. должны соблюдаться следующие уравнения:

4 Сдаем работу преподавателю.

 

Система оценки: зачтено (незачтено).

 

 

Контрольные вопросы

1 Как читается закон Ома?

2 Что называется сопротивлением?

3 Что называется проводимостью?

4 Как рассчитать ток, напряжение и сопротивление при последовательном и параллельном соединении потребителей?

Лабораторная работа 5