Мета: експериментально перевірити закономірності паралельного з’єднання провідників.
Обладнання: джерело постійного струму, лабораторні амперметр і вольтметр, два досліджувані провідники (резистори, лампочки тощо), реостат, ключ, з’єднувальні дроти.
Хід роботи
1. Накресліть схему електричного кола, що складається з двох паралельно з’єднаних між собою досліджуваних провідників, які приєднані до джерела постійного струму, амперметра, реостата та ключа.
13. Результати обчислень запишіть у таблицю
| № з/п | U, В | I1, А | I2, А | I, А | R1, Ом | R2, Ом | R, Ом |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 9,0 | 0,45 | 0,90 | 1,35 | 20 | 10 | 6,67 |
Обчислення до таблиці:
Опір першого провідника:
$$R_{1} = \dfrac{U}{I_{1}}$$
$$R_{1} = \dfrac{9{,}0 \text{ В}}{0{,}45 \text{ А}} = 20 \text{ Ом}$$
Опір другого провідника:
$$R_{2} = \dfrac{U}{I_{2}}$$
$$R_{2} = \dfrac{9{,}0 \text{ В}}{0{,}90 \text{ А}} = 10 \text{ Ом}$$
Загальний опір ділянки кола:
$$R = \dfrac{U}{I}$$
$$R = \dfrac{9{,}0 \text{ В}}{1{,}35 \text{ А}} \approx 6{,}67 \text{ Ом}$$
Проаналізуйте результати експерименту. Зробіть висновок
Під час лабораторної роботи ми експериментально підтвердили закономірності паралельного з’єднання провідників. Ми переконалися, що загальна сила струму в колі дорівнює сумі сил струмів у його відгалуженнях, а напруга на всіх паралельних ділянках однакова. Розрахунки підтвердили правильність формули для обчислення загального опору через суму обернених значень опорів окремих резисторів.
Додаткове завдання
Розгляньте електричне коло (мал. 1). Зніміть показники електричних приладів, зображених на ньому.
Згідно з малюнком, показники приладів такі: напруга на ділянці кола $U = 9{,}00 \text{ В}$, сила струму в першій лампі $I_{1} = 0{,}45 \text{ А}$, сила струму в другій лампі $I_{2} = 0{,}90 \text{ А}$, загальна сила струму в нерозгалуженій частині кола $I = 1{,}35 \text{ А}$.
Визначте опір кожної лампочки та загальний опір ділянки кола.
Дано:
- $U = 9{,}0 \text{ В}$
- $I_{1} = 0{,}45 \text{ А}$
- $I_{2} = 0{,}90 \text{ А}$
- $I = 1{,}35 \text{ А}$
Знайти:
$R_{1}, R_{2}, R – ?$
Розв’язання:
За законом Ома обчислимо опір першої лампочки:
$$R_{1} = \dfrac{U}{I_{1}}$$
$$R_{1} = \dfrac{9{,}0 \text{ В}}{0{,}45 \text{ А}} = 20 \text{ Ом}$$
Обчислимо опір другої лампочки:
$$R_{2} = \dfrac{U}{I_{2}}$$
$$R_{2} = \dfrac{9{,}0 \text{ В}}{0{,}90 \text{ А}} = 10 \text{ Ом}$$
Знайдемо загальний опір ділянки кола:
$$R = \dfrac{U}{I}$$
$$R = \dfrac{9{,}0 \text{ В}}{1{,}35 \text{ А}} \approx 6{,}67 \text{ Ом}$$
Поясніть причину різної яскравості світіння лампочок у колі.
При паралельному з’єднанні напруга на обох лампочках однакова. Потужність струму, яка визначає яскравість, обчислюється за формулою:
$$P = U \cdot I$$
Оскільки друга лампочка має менший опір, через неї проходить більший струм ($0{,}90 \text{ А}$ проти $0{,}45 \text{ А}$). Через це потужність другої лампочки більша, тому вона світить яскравіше за першу.