Законы параллельного соединения

- напряжение на концах равно напряжению на каждом ,

- сила тока равна сумме сил токов в каждом проводнике ,

- ток обратно пропорционален сопротивлению

- проводимость – величина, обратная сопротивлению .

- проводимость параллельного соединения = сумме проводимостей каждого проводника. или

- сопротивление двух параллельных проводников -

Сопротивление n параллельных одинаковых проводников в n раз меньше сопротивления одного проводника

 

 

12 Закон Ома для участка цепи. Графическая интерпретация. Электроизмерительные приборы. Изменение пределов измерения амперметра и вольтметра с помощью шунта и добавочного сопротивления.

Установим зависимость I от U.

Опыт – цепь- источник тока, амперметр, проводник, ключ и вольтметр параллельно спирали. Снимают показания, добавляют второй источник, напряжение на спирали увеличивается вдвое и амперметр показывает вдвое большую силу тока. Добавляют третий источник и т.д. Зависимость –прямая. Т.о. I в проводнике прямо пропорциональна U на концах проводника.

 

 

Если включать в цепь различные проводники, то показания амперметра будут отличаться, при одинаковых показаниях вольтметра Следовательно, сила тока зависит не только от напряжения, но и от свойств проводника. Различные проводники обладают разным сопротивлением.

 

 

Сопротивление (Ом) – скалярная физическая величина, характеризующая сам проводник, зависит от геометрических размеров и состава проводника, определяет зависимость силы тока от напряжения на концах проводника.

Причина сопротивления – электроны при движении взаимодействуют с ионами кристаллической решетки, при этом их движение замедляется.

Величины, которые характеризуют электрическую цепь – сила тока, напряжение и сопротивление. Ранее доказали, что ток прямопропорционален напряжению и уменьшается от сопротивления. Т.о. зависимость силы тока от напряжения и сопротивления на концах участка цепи - закон Ома . Вольт-амперная характеристика – график зависимости I от U.

Сила тока измеряется амперметром.

Принцип действия как у гальванометра - взаимодействие катушки с током и магнита (у гальванометра – рамка с проволокой и током в ней неподвижна, но при внесении между полюсами магнита начинает поворачиваться).

Стрелка связана с подвижной катушкой, находящейся в магнитном поле. Когда в катушке есть ток, она отклоняется в магнитном поле и сдвигает стрелку.

Прибор не должен влиять на измерения и устроен так, что не изменяет силу тока при включении в цепь. Его включают в цепь последовательно с тем прибором, чью силу тока измеряют. У амперметра 2 клеммы. «+» подсоединяют к проводу от положительного полюса источника.

Напряжение измеряется вольтметром. 2 клеммы. «+» подсоединяют к проводу от положительного полюса источника, иначе стрелка отклонится в обратную сторону. Прибор не должен влиять на измерения и устроен так, что не изменяет силу тока при включении в цепь. Его включают в цепь параллельно, к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение.

Для изменения силы тока в цепи используют реостаты. Простейший реостат – проволока с большим удельным сопротивлением. Включаем ее в цепь и один контакт делаем подвижным. Передвигая его, мы меняем силу тока.

 

 

На практике – стальная проволока намотана на керамический цилиндр. Витки проволоки изолированы друг от друга. Над обмоткой есть металлический стержень, по которому перемещается контакт, прижатый к обмотке.

У электроизмерительных приборов есть шкала, показывающая предельные значения измеряемых величин. Превышать их нельзя, иначе приборы испортятся.

 

Для измерения токов и напряжений широком диапазоне используют шунт и добавочное сопротивление.

Шунт - электрическая цепь, включаемая параллельно основному участку электрической цепи измерительного прибора или устройства для ослабления силы тока в основной цепи.

У амперметра максималь-ная сила тока I_г, а надо измерить силу тока I.

Тогда ток I – I_г необходимо пропустить не через амперметр, а рядом, по параллельной цепи. В этом случае возникает необходимость рассчитать сопротивление шунта и проградуировать шкалу гальванометра в новых значениях силы тока.

Для шунтов на небольшие токи используют провод из манганина, а на большие – манганиновые пластины (манганин обладает малым температурным коэффициентом сопротивления и поэтому сопротивление шунта почти не изменяется при нагревании протекающим током).

Для расширения пределов измерения вольтметра последова-тельно включают добавочный резистор

Рассчитав сопротивление добавочного резистора, выбирают соответствующий постоянный резистор с учетом его мощности рассеяния. Далее градуируют шкалу вольтметра в новых значениях напряжения. Добавочные резисторы бывают встраиваемые в корпус прибора и наружные.