Цепь постоянного тока с последовательным соединением резисторов

Лабораторная работа № 1

Цепь постоянного  тока с последовательным

соединением резисторов.

 

Общие сведения.

Если резисторы  или любые другие нагрузки соединены  последовательно (рис.1), по ним проходит один и тот же ток. Величина тока определяется приложенным напряжением U и эквивалентным сопротивлением R_экв:

 

I = U / R_экв

где    R_экв = å R = R₁  + R ₂ + R ₃

 

Рис.1

 

На каждый отдельный  резистор при этом приходится некоторая  часть приложенного напряжения. Сумма  напряжений на каждом резисторе в  соответствии со вторым Кирхгофа равна полному приложенному напряжению:

 

I× R₁ + I × R₂ + I × R₃ = U

 

Экспериментальная часть.

Задание.

Измеряя токи и  напряжения, убедиться, что ток одинаков в любой точке последовательной цепи и что сумма напряжений на резисторах равна напряжению, приложенному ко всей цепи. Сравнить результаты измерения с расчетом.

Порядок выполнения работы.

1. Соберите цепь согласно монтажной схеме (рис.2). Последовательно с резисторами 47, 100 и 220 Ом включите специальные миниблоки для подключения амперметра.
2. С помощью двухжильного кабеля со штекером поочередно подключайте к этим миниблокам мультиметр в режиме измерения тока и измеряйте ток вдоль всей последовательной цепи.  Убедитесь, что ток имеет одно и то же значение и запишите его в табл.1

 

 

 

Рис.2

 

3. Затем измерьте напряжения на каждом резисторе, а также полное напряжение  на входе цепи. Все измеренные величины занесите в табл.1
4. Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи, ток и падение напряжения на каждом резисторе. Результаты занесите в табл.1 и сравните с измеренными значениями.
5. Проверьте выполнение второго закона Кирхгофа по экспериментальным и по расчетным значения напряжений: U = U ₁ + U ₂ + U ₃

 

Таблица  №1

	Ток ( I ), мА	Падение напряжения на резисторах, В			Напряжение на входе цепи, В Rэкв =… Ом (U)
		47 Ом U1	100 Ом U2	220 Ом U3
Измеренные значения	40,9	1,93	4,10	8,97	15
Рассчитанные значения	40,9	1,92	4,09	8,99	15

 

 

 

Вывод.

1. Ток имеет одно и тоже значение в любой точке последовательной цепи.
2. Сумма напряжений на резисторах равна напряжению, приложенному ко всей цепи.
3. Рассчитанные эквивалентное сопротивление цепи, ток и падение напряжения на каждом резисторе приблизительно равно с измеренными значениями.
4. Второй закон Кирхгофа выполняется по экспериментальным и по расчетным значениям напряжений, т.е. алгебраическая сумма падений напряжений  равна алгебраической сумме ЭДС, действующих вдоль этого же контура.