Лабораторна робота № 8

Зміст

Тема. Дослідження електричного кола з паралельним з’єднанням провідників.

Мета: експериментально переконатися, що струм у нерозгалуженій частині дорівнює сумі струмів у вітках, та довести, що загальний опір при паралельному з’єднанні менший за опір окремих провідників.

Обладнання: джерело живлення, вольтметр, амперметр, ключ, дві лампи на підставках, з’єднувальні дроти.

Підготовка до роботи

1. Безпека
Суворо дотримуюсь правил: працюю сухими руками, не торкаюсь оголених дротів, вмикаю струм тільки після перевірки схеми вчителем, не залишаю увімкнене коло без нагляду.

2. Схема
Коло складається з джерела, ключа та двох ламп, з’єднаних паралельно (згідно з рисунком).

3. План дій

1) Зібрати коло з двома паралельними лампами.

2) Виміряти напругу $U$ на лампах.

3) Виміряти загальну силу струму $I$.

4) Виміряти силу струму $I_1$ (перша лампа).

5) Виміряти силу струму $I_2$ (друга лампа).

6) Розрахувати опори ламп $R_1,R_2$ та загальний опір $R$.

7) Порівняти $I$ із сумою $I_1+I_2$, а також $R$ зі значеннями окремих опорів.

Експеримент і результати

Дані вимірювань та обчислень:

Обчислення:

Опір першої лампи:
$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{4}{0,3}\approx 13,3\text{Ом}$

Опір другої лампи:
$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{4}{0,2}=20\text{Ом}$

Загальний опір ділянки:
$R=\frac{U}{I}=\frac{4}{0,5}=8\text{Ом}$

Аналіз результатів

Зробіть висновок, відповівши на питання:

1) які співвідношення для паралельно з’єднаних провідників ви перевіряли та які результати одержали

Сума виміряних струмів у вітках ($0,3\text{А}+0,2\text{А}=0,5\text{А}$) повністю збігається із загальною силою струму $I=0,5\text{А}$. Це підтверджує закон додавання струмів при паралельному з’єднанні: $I=I_1+I_2$. Розрахунки показали, що загальний опір $R$ ($8\text{Ом}$) менший за опір кожної окремої лампи ($13,3\text{Ом}$ та $20\text{Ом}$). Це доводить, що при паралельному з’єднанні загальний опір кола зменшується. Також виконується формула $\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$.

2) які чинники могли вплинути на точність одержаних результатів.

На точність могли вплинути похибки вимірювальних приладів, опір дротів та зміна опору ниток розжарення ламп через нагрівання.

Творче завдання

Завдання: Записати план проведення експерименту для визначення опору резистора за наявності амперметра, джерела струму, резистора відомого опору та проводів.

План виконання:

1) Зібрати коло з джерелом струму та відомим резистором $R_0$.

2) Виміряти амперметром силу струму $I_0$.

3) Знайти напругу джерела (вважаємо її сталою): $U=I_0\cdot R_0$.

4) Замінити відомий резистор на резистор з невідомим опором $R_x$.

5) Виміряти силу струму $I_x$, що проходить через нього.

6) Обчислити невідомий опір за законом Ома:
$R_x=\frac{U}{I_x}=\frac{I_0\cdot R_0}{I_x}$