- •Лабораторная работа №1 исследование зависимомти активного,индуктивного и емкостного сопротивления от частоты переменного тока.Проверка закона ома для пени переменного тока.
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 изучение транзистора
- •Краткая теория
- •Физические процессы в биполярном транзисторе:
- •Выполнение работы
- •Лабораторная работа №3 определение полной и горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли при помощи тангенс-гальвонометра
- •Краткая теория
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 исследование температурной зависимости сопротивления проводника и полупроводника (термистора)
- •Кратрая теория
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5
- •2. Закон Ома для участка цепи.
- •3. Правило Кирхгофа. Параллельное и последовательное соединение проводников.
- •Последовательное и параллельное соеденение проводников
- •4. Электродвижущая сила (эдс). Закон Ома для полной цепи.
- •5. Закон Джоуля-Ленца
- •Измерение емкости
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
2. Закон Ома для участка цепи.
Для каждого проводника - твердого, жидкого, газообразного - существует определенная зависимость силы тока от приложенного напряжения на концах проводника (вольт-амперная характеристика проводника). Наиболее простая зависимость для металлических проводников и растворов электролитов была установлена немецким ученым Георгом Омом, поэтому зависимость I(U) носит название закона Ома.
I=u/R
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Графически, данная зависимость, выглядит следующим образом:
Наклон прямой I(u) определяется величиной сопротивления: чем больше R, тем меньше наклон прямой I(U). Это видно из таких соображений:
Ctg = u/I = R
Даны два графика для двух проводников с различными сопротивлениями:
>
Следствия из закона Ома:
u = I*R =>> u ~ R
R = u / I =>> [R] = [B/A] = [Oм]
Данная формула не дает зависимости R от u и I так как сопротивление - это электрическая характеристика проводника. Другими словами,
Сопротивление - свойство самого проводника оказывать препятствие току.
3. Правило Кирхгофа. Параллельное и последовательное соединение проводников.
Узлом называется точка, в которой сходится более чем два проводника.
Ток, текущий к узлу, считается имеющим один знак (плюс или минус), текущий от узла - имеющим другой знак (минус или плюс).
Первое правило Кирхгофа гласит: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю.
Справедливость этого утверждения вытекает из следующих соображений: если бы алгебраическая сумма токов была отлична от нуля, то в узле происходило бы накопление или уменьшение заряда, что в свою очередь привело бы к изменению потенциала узла и изменению текущих в цепи токов. Таким образом, чтобы токи в цепи были постоянными, должно выполняться условие
Выделим в разветвленной цепи какой-либо замкнутый контур ABCFD
К отдельным ее участкам можно применить закон Ома для участка цепи. Тогда для разности потенциалов точек А и В имеем
Аналогично для других участков:
Складывая почленно эти равенства, мы найдем, что сумма левых частей равно нулю, откуда
Поэтому:
Это уравнение выражает второе правило Кирхгофа
Алгебраическая сумма произведений токов на сопротивление в ветвях замкнутого контура, равна алгебраической сумме ЭДС встречающихся в этом контуре.
Последовательное и параллельное соеденение проводников
При последовательном соединении все потребители включают в цепь поочередно друг за другом
Законы последовательного соединения:
а) Сила тока на любом участке цепи одинакова
==…==const
Справедливость этого утверждения вытекает из следующих соображений: если бы на различных участках цепи сила тока была различной, то в некоторых точках цепи происходило бы накопление зарядов, чего не наблюдается.
б) Напряжение на всей цепи равно сумме напряжений на отдельных ее участках.
U=
Это утверждение вытекает ю того, что работа по перемещению заряда по цепи равна сумме работ на отдельных участках:
A=
Разделив все члены этого равенства на "q", мы получим равенство из б).
в) Используя следствие из закона Ома (u = IR), равенство из б) примет вид:
I
Для "n" одинаковых сопротивлений:
г) Напряжение на последовательно включенных проводниках прямо пропорционально их сопротивлению.
При параллельном соединении проводников, их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока.
Законы параллельного соединения:
а) Так как в т. 1 заряд не накапливается, то заряд, поступающий в единицу времени в узел 1, равен заряду, уходящему из узла за это же время
+
б) В этом случае выход из строя одного прибора не отражается на работе остальных (перегорела лампочка), тогда как при последовательном соединении выход из строя одного прибора размыкает цепь
U=const
в) Применив закон Ома к а), получим:
При параллельном соединении общее сопротивление уменьшается. Величина, обратная сопротивлению - проводимость => проводимость параллельного разветвления равна сумме проводимостей его ветвей
Для "n" одинаковых сопротивлений в) примет вид:
=>
г) Сила тока при параллельном соединении разветвляется по ветвям согласно их сопротивлениям: больший ток идет через меньшее сопротивление, а меньший - через большее.