Закон Ома выражает математически соотношение между напряжением U, током I и сопротивлением R на участке цепи с сопротивлением.
I = U / R, U = I×R, R = U / I,
где: I - ток, А;
U - напряжение, В;
R - сопротивление, Ом.
В замкнутой цепи с постоянным сопротивлением ток изменяется пропорционально напряжению.
Если при постоянном напряжении изменяется сопротивление, то ток изменяется обратно пропорционально сопротивлению.
Задание 1
Снимите экспериментально и постройте графики зависимостей I = f(U) при R=Const и I=f(R) при U = Const.
Порядок выполнения эксперимента
· Чтобы построить кривые I = f(U), соберите цепь по схеме (рис. 1.1) и измерьте токи, имеющие место при напряжениях и сопротивлениях, которые указаны в табл. 1.1. В качестве измерительных приборов используйте мультиметры или виртуальные приборы с коннектором.
Рис. 1.1
Таблица 1.1
| U, В | |||||||
| I, мА при R=100 Ом | |||||||
| I, мА при R=150 Ом | |||||||
| I, мА при R=330 Ом |
· Занесите результаты измерения токов в табл. 1.1.
· Перенесите данные табл. 1.1 на график (рис. 1.2) и зависимости U= f (I) при трёх значениях сопротивления.
· Для построения кривыхI = f (R) измерьте токи, имеющие место при напряжениях соответственно 4 В, 8 В и 12 В, в зависимости от сопротивлений, указанных в табл.1.2
Таблица 1.2
| R, Ом | |||||||
| I, мА при U=12 В | |||||||
| I, мА при U=8 В | |||||||
| I, мА при U=4 В |
· Занесите данные измерения токов в табл. 1.2 и перенесите их на график (рис. 1.3) для построения семейства зависимостей I = f (R).
Рис. 1.2 График зафисимость I= f (U)
Рис. 1.3 График зафисимость I= f (R)
Вывод
____________________________________
Контрольные вопросы:
1. Что называют электрической цепью?
2. Какой источник электрической энергии называют идеальным?
3. Перечислите основные части простой электрической цепи?
4. Дайте определение постоянному электрическому току?
5. Какие энергетические процессы протекают в электротехнических устройствах?
6. Дайте определение понятию – линейные электрические элементы цепи.
7. Какие элементы электрической цепи называются пассивными?
Цепи с резисторами
Другими характеристическими показателями резисторов являются мощность, температурная и частотная зависимости.
Мощность (потери мощности) резистора, измеряемая в Ваттах, может быть рассчитана по следующим формулам
P = U ×I = U2 / R = I2 ×R, Вт.
Температурное поведение резистора зависит от материала, из которого он изготовлен. Изменение сопротивления резистора определяется по формуле
DR = R ×a ×DJ,
где R - величина сопротивления резистора при 20°С,
a - температурный коэффициент материала резистора,
DJ - изменение температуры.
Кроме использованных материалов, резисторы различаются также своей конструкцией. В частности они могут быть постоянными или переменными.
Все перечисленные выше характеристики и особенности резисторов имеют большое значение при их выборе для силовых и слаботочных электронных цепей.
Линейные резисторы
Резистор называют линейным, когда ток в нем изменяется пропорционально приложенному напряжению, т.е. если функция I =f(U) – прямолинейная.
Задание 2
Постройте зависимости I = f(U) для трех резисторов.
