Если резисторы или любые другие нагрузки соединены параллельно (рис.4.1), все они находятся под одинаковым напряжением:
U = UR1 = UR2 = UR3
Рис. 6.1
В каждой ветви цепи протекает свой ток. Сумма всех токов ветвей равна полному току:
SI = I1 + I2 + I3.
Величина тока ветви зависит от приложенного напряжения и сопротивления данной ветви:
I1 = U / R1; I2 = U / R2; I3 = U / R3.
Ток в неразветвленной части цепи зависит от приложенного напряжения и эквивалентного сопротивления цепи:
SI = U / RЭ.
Для вычисления эквивалентного сопротивления цепи служит формула:
RЭ = 1 / (1 / R1 + 1 / R2+ 1 / R3).
Для цепи с двумя параллельно соединенными резисторами:
RЭ = R1 ×R2/ (R1 + R2).
Задание 6
Измеряя напряжения и токи, убедитесь, что напряжение, прикладываемое к каждому резистору, одинаково и что сумма токов ветвей равна полному току цепи.
Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь согласно схеме (рис. 6.2) и подайте постоянное напряжение 10 В на ее вход.
Рис. 6.2
· Поочередно включая мультиметр в разрывы между точками AB, CD, EF, GH и LK, измерьте токи в соответствующих ветвях.
· Затем измерьте напряжения на резисторах R1, R2, и R3 (между точками DK, FK, HK).
· Занесите измеренные величины в табл. 6.1.
Таблица 6.1
| UR1, В | UR2, В | UR3, В | I1,мА | I2,мА | I3,мА | IАВ,мА | ILK,мА | |
| Эксперимент | ||||||||
| Расчет |
Рассчитайте сопротивления всех цепи и полное сопротивление цепи по закону Ома и занесите результаты в табл.6.2.
Таблица 6.2
| RBC,Ом | RDE,Ом | RFG,Ом | Rполн,Ом |
Проверьте выражение: 1/Rполн= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Вывод
_________________________________________________________
Цепь со смешанным последовательно-параллельным соединением резисторов
Задание 7
Измеряется токи, напряжения и сопротивления всех участков цепи при смешанном соединении. Проверить результатов вычислениями.
Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь согласно схеме (рис. 7.2), вставив перемычки между точками АВ, CD и EF и подайте на ее вход постоянное напряжение 15 В.
Рис. 7.2
Измерьте токи во всех ветвях, включая миллиамперметр вместо перемычек AВ, С D и ЕF. Измерьте напряжения на всех элементах. Результаты измерений занесите в табл. 7.1.
· Определите сопротивление каждого участка цепи как отношение напряжения к току, и занесите результаты в строку «Измеренные» табл. 7.2.
Таблица 7.1
| Измеряемая или рассчитанная величина | Измеренное значение | Заданные или рассчитанные значения | Погрешность, % |
| R1, Ом | |||
| R2, Ом | |||
| R3 Ом | |||
| R4, Ом | |||
| R34, Ом | |||
| RЭКВ, Ом | |||
| I4, мА | |||
| I5, мА | |||
| I6, мА | |||
| U, B | |||
| U1, B | |||
| U2, B | |||
| U34, B |
· Рассчитайте сопротивления участков цепи и полное сопротивление по формулам:
R12=R1+R2; R34=R3·R4 / (R12+R34); Rполн=R12+R34
и занесите результаты расчета в строку «Рассчитанные» табл. 7.2.
· Сравните результаты расчета и измерений, вычислив расхождение результатов (погрешность) в процентах по формуле:
Вывод ___________________________________________________
