Описание лабораторного занятия № 12

 

«Изучение закона Ома для участка цепи»

(наименование лабораторного занятия)

по дисциплине «ФИЗИКА»

(наименование дисциплины)

 

Цель занятия: экспериментально подтвердить зависимость электрических характеристик цепи согласно закону Ома.

Оборудование: источник постоянного тока; амперметр; вольтметр; тумблер S; резистор R₁=15 Ом; резистор R₂=30 Ом; соединительные провода.

Теоретическая часть. Закон Ома устанавливает связь силы тока, напряжения и сопротивления участка. Для измерения силы тока, напряжения включается амперметр последовательно и вольтметр параллельно нагрузке.

Согласно закону Ома сила тока на участке цепи прямо 0 пропорциональна напряжению и обратно 6 пропорциональна сопротивлению этого участка

I= т.е.: ип I = ,

чем больше напряжение (U), тем больше сила тока (I);

чем больше сопротивление (R), тем меньше сила тока (I)

 

Ход работы.

1) Собрать электрическую цепь по схеме рисунка 1.

Рис.1

2) Ручку управления блоком питания R установить в крайнее правое положение.

3) Собранную схему предъявить преподавателю для проверки. Получив разрешение преподавателя, включить источник питания тумблером «сеть», при этом загорится светодиод «сеть», включить электрическую цепь тумблером «б». Снять показания вольтметра и амперметра и записать в тетрадь. Выключить источник, разобрать электрическую цепь.

4) Собрать электрическую цепь по схеме рисунка 2 и выполнить требования и действия пункта 3 настоящих указаний.

Рис. 2

5) Заполнить таблицу:

R, Ом	U1, В	U2, В	U3, В	I1, А	I2, А	I3, А

 

6) Сделать вывод.

Дополнительное задание.

1) Что такое ВАХ?

2) Построить ВАХ для сопротивления R ₁ и R₂.

3) Сравнить ВАХ нагрузок, сделать вывод.

Контрольное задание.

Три резистора, последовательно соединенные, включены в электрическую цепь с напряжением 24 В. Рассчитайте электрическую цепь, если сопротивление одного резистора 4 Ом, второго 6 Ом, а напряжение на третьем резисторе равно 4 В.

 

Министерство образования и науки Краснодарского края

 

Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

среднего профессионального образования

 

«Новороссийский колледж радиоэлектронного приборостроения» КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

 

Описание лабораторного занятия № 13

«Определение электродвижущей силы и внутреннего

Сопротивление источника электрической энергий».

(наименование лабораторного занятия)

по дисциплине «ФИЗИКА»

(наименование дисциплины)

Цель занятия: научиться определять значение ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Оборудование: источник постоянного тока (12 В), амперметр, три резистора с сопротивлением 1, 2,4 Ом, ключ, соединительные провода.

Теоретическая часть. Для получения электрического тока в проводнике необходимо создать и поддерживать на его концах разность потенциалов (напряжение). Для этого используют источник тока. Разность потенциалов на его полюсах образуется вследствие разделения зарядов. Работу по разделению зарядов выполняют сторонние (не электрического происхождения) силы.

При разомкнутой цепи энергия, затраченная в процессе работы сторонних сил, превращается в энергию источника тока. При замыкании электрической цепи запасённая в источнике тока энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней и внутренней частях цепи с сопротивлениями соответственно R и r.

Величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещений единичного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока ℰ:

𝓔= IR+Ir,

в СИ выражается в вольтах (В).

Электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока можно определить экспериментально.

Ход работы.

1. Определить цену деления шкалы амперметра.

R

2. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 1, установив в цепи резистор с известным сопротивлением.

r

Рис.1

3. Замкнуть ключ и снять показание амперметра.

4. Ключ разомкнуть, заменить резистор на другой, цепь замкнуть и вновь снять показания амперметра.

5. Опыт (п.4) повторить с третьим резистором.

6. Результаты измерений подставить в уравнение и, решив систему уравнений:

 

вычислить r и ℰ

7.Определить средние значения найденных величин r _ср , ℰ_ср.

8. Определить относительные погрешности δ₁ и δ₂ методом среднего арифметического по формулам:

.

9. Результаты измерений, вычислений записать в таблицу:

№ опыта	Сопротивление резистора, Ом	Сила тока, А	Внутреннее сопротив-ление, r, Ом	ЭЭДС 𝓔, В	Среднее значен. r ср, Ом	Среднее значен.ЭДС ℰ ср.,В	Относ. погрешность δ 1	Относ. погрешность δ1

 

10. Сделать вывод.

Контрольные вопросы.

1. Какова физическая суть электрического сопротивления?
2. Какова роль источника тока в электрической цепи?
3. Каков физический смысл ЭДС? Дать определение вольту.
4. Соединить на короткое время вольтметр с источником электрической энергии, соблюдая полярность. Сравнить его показание с вычисленным по результатом опыта 𝛆.
5. От чего зависит напряжение на зажимах источника тока?
6. Пользуясь результатами произведенных измерений, определить напряжение на внешней цепи.

 

Министерство образования и науки Краснодарского края

 

Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

среднего профессионального образования

 

«Новороссийский колледж радиоэлектронного приборостроения» КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ