Параллельное соединение резисторов

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, СD 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___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________