Меню

Во время лабораторной работы необходимо было измерить силу тока через сопротивление r1 r3

Лабораторные работы по физике

Лабораторная работа № 1

Движение тела по окружности под действием силы тяжести и упругости.

Цель работы: проверить справедливость второго закона Ньютона для движения тела по окружности под действием нескольких.

Оборудование, средства измерения: 1)груз, 2)нить, 3)штатив с муфтой и кольцом, 4) лист бумаги, 5)Измерительная лента, 6)часы с секундной стрелкой.

Теоретическое обоснование

Экспериментальная установка состоит из груза, привязанного на нити к кольцу штатива (рис.1). На столе под маятником располагают лист бумаги, на котором нарисована окружность радиусом 10 см. Центр О окружности находится на вертикали под точкой подвеса К маятника. При движении груза по окружности, изображённой на листе, нить описывает коническую поверхность. Поэтому такой маятник называют коническим.

Центростремительное ускорение маятника, направленное к точке О , создаётся одновременным действием на него силы тяжести и силы натяжения нити . Второй закон Ньютона для движения груза массой в векторной форме имеет вид

Спроецируем (1) на координатные оси X и Y .

где — угол, образуемый нитью с вертикалью.

Выразим из последнего уравнения

и подставим в уравнение (2). Тогда

Если период обращения Т маятника по окружности радиусом К известен из опытных данных, то

период обращения можно определить, измерив время t , за которое маятник совершает N оборотов:

Как видно из рисунка 1,

hello_html_5d925e09.png

hello_html_m5a939a88.png

Рис.2

где h = OK – расстояние от точки подвеса К до центра окружности О .

С учётом формул (5) – (7) равенство (4) можно представить в виде

Формула (8) – прямое следствие второго закона Ньютона. Таким образом, первый способ проверки справедливости второго закона Ньютона сводиться к экспериментальной проверке тождественности левой и правой частей равенства(8).

Второй способ основан на непосредственном изменении равнодействующей силы тяжести и силы натяжения :

Сила сообщает маятнику центростремительное ускорение

С учётом формул (5) и (6) второй закон Ньютона имеет вид

Сила F измеряется с помощью динамометра. Маятник оттягивают от положения равновесия на расстояние, равное радиусу окружности R , и снимают показания динамометра (рис.2) Масса груза m предполагается известной.

Следовательно, ещё один способ проверки справедливости второго закона Ньютона сводится к экспериментальной проверке тождественности левой и правой частей равенства(9).

порядок выполнения работы

Соберите экспериментальную установку(см. рис. 1), выбирая длину маятника около 50 см.

На листе бумаги начертите окружность радиусом R = 10 c м.

Лист бумаги расположите так, чтобы центр окружности находился под точкой подвеса маятника по вертикали.

Измерьте расстояние h между точкой подвеса К и центром окружности О сантиметровой лентой.

5.Приведите в движение конический маятник вдоль начерченной окружности с постоянной скоростью. Измерьте время t , в течение которого маятник совершает N = 10 оборотов.

6. Вычислите центростремительное ускорение груза

Лабораторная работа № 2

Проверка закона Бойля-Мариотта

Цель работы: экспериментально проверить закон Бойля – Мариотта путем сравнения параметров газа в двух термодинамических состояниях.

Оборудование, средства измерения : 1) прибор для изучения газовых законов, 2) барометр (одни на класс), 3) штатив лабораторный, 4) полоска миллиметровой бумаги размеров 300*10 мм, 5) измерительная лента.

Теоретическое обоснование

Закон Бойля – Мариотта определяет взаимосвязь давления и объема газа данной массы при постоянной температуре газа. Чтобы убедиться в справедливости этого закона или равенства

достаточно измерить давление p 1 , p 2 газа и его объем V 1 , V 2 в начальном и конечном состоянии соответственно. Увеличение точности проверки закона достигается, если вычесть из обеих частей равенства (1) произведение . Тогда формула (1) будет иметь вид

Прибор для изучения газовых законов состоит из двух стеклянных трубок 1 и 2 длиной 50 см, соединенных друг с другом резиновым шлангом 3 длиной 1 м, пластинки с зажимами 4 размером 300*50*8 мм и пробки 5 (рис. 1, а). К пластинке 4 между стеклянными трубками прикреплена полоска миллиметровой бумаги. Трубку 2 снимают с основания прибора, опускают вниз и укрепляют в лапке штатива 6. Резиновый шланг заполнен водой. Атмосферное давление измеряется барометром в мм рт. ст.

При фиксации подвижной трубки в начальном положении (рис. 1, б) цилиндрический объем газа в неподвижной трубке 1 может быть найден по формуле

где S – площадь поперечного сечения трубки 1ю

Начальное давление газа в ней, выраженное в мм рт. ст., складывается из атмосферного давления и давления столба воды высотой в трубке 2:

где — разность уровней воды в трубках (в мм.). В формуле (5) учтено, что плотность воды в 13,6 раза меньше плотности ртути.

При подъеме вверх трубки 2 и фиксации ее в конечном положении (рис. 1, в) объем газа в трубке 1 уменьшается:

где — длина воздушного столба в неподвижной трубке 1.

Конечное давление газа находится по формуле

Подстановка начальных и конечных параметров газа в формулу (3) позволяет представить закон Бойля – Мариотта в виде

Таким образом, проверка справедливости закона Бойля – Мариотта сводится к экспериментальной проверке тождественности левой Л 8 и правой П 8 частей равенства (8).

Порядок выполнения работы

Соберите экспериментальную установку (см. рис. 1,а).

Подвижную трубку 2 опустите вниз и укрепите в лапке штатива.

Откройте пробку 5 в неподвижной трубке.

В трубки, соединенные резиновым шлангом, наливайте воду, пока не сравняются ее уровни около нижнего конца неподвижной трубки 1 и верхнего конца подвижной трубки 2.

Неподвижную трубку закройте пробкой, поднимите подвижную трубку и зафиксируйте ее (см. рис. 1, б).

Измерьте длину воздушного столба в неподвижной трубке l .

7.Измерьте разность уровней воды в трубках.

Поднимите еще выше подвижную трубку 2 и зафиксируйте ее (см. рис. 1, в).

Повторите измерения длины столба воздуха в трубке 1 и разности уровней воды в трубках. Запишите результаты измерений.

10.Измерьте атмосферное давление барометром.

11.Вычислите левую часть равенства (8).

Вычислите правую часть равенства (8).

13. Проверьте выполнение равенства (8)

Лабораторная работа № 4

Исследование смешанного соединения проводников

Цель работы : экспериментально изучить характеристики смешанного соединения проводников.

Оборудование, средства измерения: 1) источник питания, 2) ключ, 3) реостат, 4) амперметр, 5) вольтметр, 6) соединительные провода, 7) три проволочных резистора сопротивлениями 1 Ом, 2 ОМ и 4 ОМ.

Теоретическое обоснование

Во многих электрических цепях используется смешанное соединение проводников, являющееся комбинацией последовательного и параллельного соединений. Простейшее смешанное соединение сопротивлений = 1 Ом, = 2 Ом, = 4 Ом.

а) Резисторы R 2 и R 3 соединены между собой параллельно, поэтому сопротивление между точками 2 и 3

hello_html_7f9fc347.png (1)

б) Кроме того, при параллельном соединении суммарная сила тока , втекающего в узел 2, равна сумме сил токов, вытекающих из него.

в) Учитывая, что сопротивления R 1 и эквивалентное сопротивление соединены последовательно.

а общее сопротивление цепи между точками 1 и 3.

Электрическая цепь для изучения характеристик смешанного соединения проводников состоит из источника питания 1, к которому через ключ 2 подключены реостат 3, амперметр 4 и смешанное соединение трех проволочных резисторов R 1, R 2 и R 3. Вольтметром 5 измеряют напряжение между различными парами точек цепи. Схема электрической цепи приведена на рисунке 3. Последующие измерения силы тока и напряжения в электрической цепи позволят проверить соотношения (1) – (4).

Измерения силы тока I , протекающего через резистор R 1, и равности потенциалов на нем позволяет определить сопротивление и сравнить его с заданным значением.

Сопротивление можно найти из закона Ома, измерив вольтметром разность потенциалов :

Читайте также:  Записать закон ампера для проводника с током

Этот результат можно сравнить со значением , полученным из формулы (1). Справедливость формулы (3) проверяется дополнительным измерением с помощью вольтметра напряжения (между точками 1 и 3).

Это измерение позволит также оценить сопротивление (между точками 1 и 3).

Экспериментальные значения сопротивлений, полученных по формулам (5) – (7), должны удовлетворять соотношению 9;) для данного смешанного соединения проводников.

hello_html_49879b99.png

Порядок выполнения работы

Соберите электрическую цепь

hello_html_m3fa1ee0d.png

При помощи реостата установите в цепи определенную силу тока , измеряемую амперметром.

3. Запишите результат измерения силы тока .

4. Подключите вольтметр к точкам 1 и 2 и измерьте напряжение между этими точками.

5.Запишите результат измерения напряжения

6. Рассчитайте сопротивление .

7. Запишите результат измерения сопротивления = и сравните его с сопротивлением резистора =1 Ом

8. Подключите вольтметр к точкам 2 и 3 и измерьте напряжения между этими точками

Запишите результат измерения напряжения

Запишите результат измерения сопротивления и сравните его с сопротивлением (формула 1).

Подключите вольтметр к точкам 1 и 3 и измерьте напряжения между этими точками

Запишите результат измерения напряжения

проверьте справедливость формул (3) и (4).

Мы экспериментально изучили характеристики смешанного соединения проводников.

Дополнительное задание. Убедиться в том, что при параллельном соединении проводников справедливо равенство:

Подключите амперметр последовательно с резистором и измерьте силу тока , протекающего через резистор

рассчитайте сопротивление резистора и сравните его с заданным значением.

подключите амперметр последовательно к резистору и измерьте силу тока , протекающего через резистор

Рассчитайте сопротивление резистора и сравните его с заданным значением.

Лабораторная работа № 1

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель работы : доказать экспериментально правило Ленца, определяющее направление тока при электромагнитной индукции.

Оборудование, средства измерения: 1) дугообразный магнит, 2) катушка-моток, 3) миллиамперметр, 4) полосовой магнит.

Теоретическое обоснование

Согласно закону электромагнитной индукции (или закону Фарадея-Максвелла), ЭДС электромагнитной индукции E i в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф через поверхность, ограниченную этим контуром.

Для определения знака ЭДС индукции (и соответственно направления индукционного тока) в контуре это направление сравнивается с выбранным направлением обхода контура.

Направление индукционного тока (так же как и величина ЭДС индукции) считается положительным, если оно совпадает с выбранным направлением обхода контура, и считается отрицательным, если оно противоположно выбранному направлению обхода контура. Воспользуемся законом Фарадея – Максвелла для определения направления индукционного тока в круговом проволочном витке площадью S . Предположим, что в начальной момент времени t 1 =0 индукция магнитного поля в области витка равна нулю. В следующий момент времени t 2 = виток перемещается в область магнитного поля, индукция которого направлена перпендикулярно плоскости витка к нам ( рис.1 б)

hello_html_35a21882.png

За направление обхода контура выберем направление по часовой стрелке. По правилу буравчика вектор площади контура будет направлен от нас перпендикулярно площади контура.

Магнитный поток пронизывающий контур в начальном положении витка, равен нулю ( =0):

Магнитный поток в конечном положении витка

Изменение магнитного потока в единицу времени

Значит, ЭДС индукции, согласно формуле (1), будет положительной:

Это значит, что индукционный ток в контуре будет направлен по часовой стрелке. Соответственно, согласно правилу буравчика для контурных токов, собственная индукция на оси такого витка будет направлена против индукции внешнего магнитного поля.

Согласно правилу Ленца, индукционный ток в контуре имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность ограниченную контуром препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

Индукционный ток наблюдается и при усилении внешнего магнитного поля в плоскости витка без его перемещения. Например, при в двигании полосового магнита в виток возрастает внешнее магнитное поле и магнитный поток, его пронизывающий.

Источник

Тренировочный вариант 2 ВПР 2021 по физике 8 класс

Тренировочный вариант 2 ВПР 2021 по физике 8 класс. Пробные варианты по физике 8 класс ВПР 2021. ВСЕРОССИЙСКАЯ ПРОВЕРОЧНАЯ РАБОТА Физика 8 класс.

1.

Заметив, что радиоуправляемая машинка начала ездить слишком медленно, Кузя решил измерить при помощи вольтметра напряжение на аккумуляторе в машинке. На корпусе аккумулятора написано «6 В». На рисунке изображена шкала вольтметра, подключённого Кузей к этому аккумулятору. На какую величину реальное напряжение на аккумуляторе меньше значения, указанного на его корпусе?

Ответ: _____________________________ В.

2.

Если внести лёд с сильного мороза в тёплую комнату, то он начинает таять не сразу, а через некоторое время. Объясните, почему так происходит.

3.

Каждую секунду с поверхности Земли испаряется в среднем около 16 миллионов тонн воды. Вычислите, какое количество теплоты требуется для превращения в пар всей этой воды, если её удельная теплота парообразования 2300 кДж/кг. Ответ выразите в миллиардах килоджоулей. Один миллиард – это 1 000 000 000.

Ответ: _____________________________ миллиардов кДж.

4.

Витя делал на уроке в школе лабораторную работу. В результате он построил график зависимости температуры некоторого изначально твёрдого вещества от количества подведённой к нему теплоты. Масса вещества была равна 50 г. Определите мощность нагревателя, если процесс плавления вещества занял 100 секунд.

Ответ: _____________________________ Вт.

5.

Выполняя лабораторную работу по физике, Паша собрал электрическую цепь, изображённую на рисунке. Он заметил, что при движении ползунка реостата справа налево показания амперметра уменьшаются: при крайнем правом положении ползунка реостата амперметр показывал 7 А, а при крайнем левом – 3 А. Считая, что сопротивление лампочки в процессе этого эксперимента не меняется, определите отношение сопротивления лампочки к максимальному сопротивлению реостата.

6.

Петя с родителями поехал в горы. Определите, на какой минимальной высоте Петя может встретить снег, если известно, что в среднем при подъёме на каждые 100 м температура падает на 0,6 °C, а температура воздуха у подножья горы +27 °С.

Ответ: _____________________________ м.

7.

Для отопления дома в течение суток требуется сжигать 27 кг сухих дров. Хозяин дома решил заменить печь, чтобы можно было сжигать в ней каменный уголь. Пользуясь таблицей, определите, какую массу каменного угля нужно будет сжигать вместо дров для того, чтобы отапливать этот дом после замены печи.

Ответ: _____________________________ кг.

8.

На рисунках показано, как установились магнитные стрелки, находящиеся возле полюсов двух постоянных магнитов. Определите полюса 1 и 2 магнитов. Кратко объясните свой ответ.

Ответ и объяснение:

9.

Удивительная привязанность голубей к месту гнездования ещё в древности натолкнула людей на мысль, что можно использовать голубей для передачи почты. И даже во время Великой Отечественной войны, несмотря на существование технических средств связи, голуби с успехом использовались для передачи донесений (голубеграмм). Пусть голубь с донесением пролетел 30 км со скоростью 20 м/с, затем он в течение некоторого времени пережидал сильную грозу с дождём, а оставшиеся 30 км он летел со
скоростью 15 м/с.
1) Определите время, затраченное голубем на первую половину пути.
2) Сколько времени голубь пережидал грозу, если средняя скорость голубя составила 10 м/с?

Ответ:
1) ___________________________ с;
2) ___________________________ с.

10.

При изготовлении льда в морозильной камере домашнего холодильника потребовалось 6 мин для того, чтобы охладить воду от 4 °С до 0 °С. Удельная теплоёмкость воды св = 4200 Дж/(кг⋅°С), удельная теплоёмкость льда сл = 2100 Дж/(кг⋅°С), удельная теплота
плавления льда λ = 330 кДж/кг.
1) Какое количество теплоты отдала вода при охлаждении до 0 °С, если её масса 100 г?
2) Сколько времени потребуется для превращения этой воды в лёд, если мощность холодильника не меняется? Ответ выразить в минутах и округлить до целого числа.
3) Для охлаждения лимонада на празднике Пете потребуется 250 г льда. За какое время до прихода гостей он должен поставить в холодильник воду при температуре 4 °С, чтобы она успела замёрзнуть?
Напишите полное решение этой задачи.

Читайте также:  Перечислите основные причины поражения человека электрическим током

11.

Школьника попросили определить массу одной монетки и выдали для этого 55 одинаковых монет, рычажные весы и набор гирек. Проблема оказалась в том, что самая лёгкая гирька в наборе имела массу 10 г, а монеты были достаточно лёгкими. Школьник провёл несколько опытов и выяснил, что если на одну чашу весов положить 7 монет, то они перевешивают гирю массой 10 г, но легче, чем гиря массой 20 г. Если положить на чашу весов 15 монет, то они легче, чем гири массой 30 г, но тяжелее, чем гири массой 20 г. А если положить 55 монет, то они тяжелее 80 г, но легче 90 г.
1) По результатам каждого измерения определите массу монетки и оцените погрешность определения массы монетки.
2) В каком из трёх экспериментов точность определения массы монеты будет наибольшей?
3) Пользуясь результатами того из трёх измерений, которое позволяет определить массу монетки с наибольшей точностью, найдите объём одной монетки и оцените его погрешность. Считайте, что плотность монетки равна 6,4 г/см3 точно.
Напишите полное решение этой задачи.

ОТВЕТЫ

1.

2.

Он должен сперва нагреться. Температура таяния льда 0 °С. Поэтому для того, чтобы лёд начал таять, он сначала должен нагреться до этой температуры, а это занимает некоторое время.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

1 – северный, 2 – южный.
Полюс 1 левого магнита – северный, так как к нему притягивается южный полюс магнитной стрелки.
Полюс 2 правого магнита – южный, так как к нему притягивается северный полюс магнитной стрелки.

9.

10.

1) Количество теплоты, отданное водой при охлаждении до 0 °С, равно Q1 = cmΔt = 1680 Дж.
2) Для того, чтобы данная порция воды замёрзла, она должна отдать холодильнику количество теплоты Q2 = λm = 33000 Дж. Так как мощность холодильника не меняется, то

3) Количество теплоты, которое вода массой M = 250 г должна отдать холодильнику, чтобы охладиться до 0 °С и замёрзнуть, равно Q = cMΔt + λM = M(cΔt + λ). Оно пропорционально массе воды. Так как мощность холодильника постоянна, то

Ответ: 1) 1680 Дж; 2) 118 минут; 3) 310 минут

11.

1) Из первого измерения следует, что 10 г 3 , ΔV = Δm/ρ = 0,014 см 3 .
V = (0,242 ± 0,014) см 3 .
Допускается другая формулировка рассуждений.
Ответ: 1) m = (2,1 ± 0,7) г; m = (1,7 ± 0,3) г; m = (1,55 ± 0,09) г
2) в третьем опыте;
3) V = (0,242 ± 0,014) см 3 .

Источник

ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

  • Главная
  • Мир физики
    • Физика в формулах
    • Теоретические сведения
    • Физический юмор
    • Физика вокруг нас
    • Физика студентам
      • Для рефератов
      • Экзамены
      • Лекции по физике
      • Естествознание
  • Мир астрономии
    • Солнечная система
    • Космонавтика
    • Новости астрономии
    • Лекции по астрономии
    • Законы и формулы — кратко
  • Мир психологии
    • Физика и психология
    • Психологическая разгрузка
    • Воспитание и педагогика
    • Новости психологии и педагогики
    • Есть что почитать
  • Мир технологий
    • World Wide Web
    • Информатика для студентов
      • 1 курс
      • 2 курс
    • Программное обеспечение компьютерных сетей
      • Мои лекции
      • Для студентов ДО
      • Методические материалы
  • Физика школьникам
  • Физика студентам
  • Астрономия
  • Информатика
  • ПОКС
  • Арх ЭВМ и ВС
  • Методические материалы
  • Медиа-файлы
  • Тестирование

Как сказал.

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Урок 30. Лабораторная работа № 07. Изучение закона Ома для участка цепи.

Тема: «Изучение закона Ома для участка цепи»

Цель работы: установить на опыте зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.

Оборудование: амперметр лабораторный, вольтметр лабораторный, источник питания, набор из трёх резисторов сопротивлениями 1 Ом, 2 Ом, 4 Ом, реостат, ключ замыкания тока, соединительные провода.

Краткие теоритические сведения

Электрический ток — упорядоченное движение заряженных частиц

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I

Сила тока — скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени:

В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А].

Прибор для измерения силы тока Амперметр. Включается в цепь последовательно

На схемах электрических цепей амперметр обозначается .

Напряжение – это физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы, численно равно работе электрического поля по перемещению заряда из точки с потенциалом φ 1 в точку с потенциалом φ 2

U 12 = φ 1 – φ 2

U – напряжение

A работа тока

q электрический заряд

Единица напряжения – Вольт [В]

Прибор для измерения напряжения – Вольтметр. Подключается в цепь параллельно тому участку цепи, на котором измеряется разность потенциалов.

На схемах электрических цепей амперметр обозначается .

Величина, характеризующая противодействие электрическому току в проводнике, которое обусловлено внутренним строением проводника и хаотическим движением его частиц, называется электрическим сопротивлением проводника.

Электрическое сопротивление проводника зависит от размеров и формы проводника и от материала, из которого изготовлен проводник.

S – площадь поперечного сечения проводника

l длина проводника

ρ – удельное сопротивление проводника

В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит ом [Ом].

Графическая зависимость силы тока I от напряжения Uвольт-амперная характеристика

Закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.


Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома.

Практическая часть

1. Для выполнения работы соберите электрическую цепь из источника тока, амперметра, реостата, проволочного резистора сопротивлением 2 Ом и ключа. Параллельно проволочному резистору присоедините вольтметр (см. схему).

2. Опыт 1. Исследование зависимости силы тока от напряжения на данном участке цепи. Включите ток. При помощи реостата доведите напряжение на зажимах проволочного резистора до 1 В, затем до 2 В и до 3 В. Каждый раз при этом измеряйте силу тока и результаты записывайте в табл. 1.

Таблица 1 . Сопротивление участка 2 Ом

3. По данным опытов постройте график зависимости силы тока от напряжения. Сделайте вывод.

4. Опыт 2. Исследование зависимости силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах. Включите в цепь по той же схеме проволочный резистор сначала сопротивлением 1 Ом, затем 2 Ом и 4 Ом. При помощи реостата устанавливайте на концах участка каждый раз одно и то же напряжение, например, 2 В. Измеряйте при этом силу тока, результаты записывайте в табл 2.

Читайте также:  Электрический ток у электрички

Таблица 2. Постоянное напряжение на участке 2 В

Сопротивление участка, Ом

5. По данным опытов постройте график зависимости силы тока от сопротивления. Сделайте вывод.

6. Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Что такое электрический ток?

2. Дайте определение силы тока. Как обозначается? По какой формуле находится?

3. Какова единица измерения силы тока?

4. Каким прибором измеряется сила тока? Как он включается в электрическую цепь?

5. Дайте определение напряжения. Как обозначается? По какой формуле находится?

6. Какова единица измерения напряжения?

7. Каким прибором измеряется напряжение? Как он включается в электрическую цепь?

8. Дайте определение сопротивления. Как обозначается? По какой формуле находится?

9. Какова единица измерения сопротивления?

10. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

Вариант выполнения измерений.

Опыт 1. Исследование зависимости силы тока от напряжения на данном участке цепи. Включите ток. При помощи реостата доведите напряжение на зажимах проволочного резистора до 1 В, затем до 2 В и до 3 В. Каждый раз при этом измеряйте силу тока и результаты записывайте в табл. 1.

Таблица 1 . Сопротивление участка 2 Ом

Источник



Лабораторная работа № 6.

Колледж экономики, права и информатики

Отчет по лабораторной работе

По дисциплине

«Электротехнические основы источников питания»

студент 25 группы

Лабораторная работа №1

«Измерение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов»

Цель:определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением.

2) L = 100м; S=0.1мм 2

6) P=0.0724*100/0.1=0.0000724мОм=0.0724Ом*мм 2 /м

№ опыта Длина, м Напряжение, В Сила тока, А Сопротивление, Ом Удельное сопротивление, Ом*м
1,44 0,198 0,7272 0,07272
1,493 0,02 72,475 0,07247
1,496 0,01 149,6 0,07262
1,498 0,0041 365,3 0,07307
1,499 0,002 0,07495

8) ρср=0,0731 Ом*мм 2 /м

Табличное значение для никеля ρ

Определили удельное сопротивление проводника и сравнили его с табличными данными, в итоге мы получили приблизительное значения. Произошли расхождения в результате погрешности в измерениях и погрешности в вычислениях.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Что называют удельным сопротивлением проводника?

Постоянный параметр для определенного вещества, определяющийся произведением сопротивления на длину и деленным на площадь поперечного сечения проводника

2. Как зависит сопротивление проводника от его длины?

Сопротивление прямо пропорционально его длине

3. По какой формуле можно рассчитать удельное сопротивление проводника?

4. В каких единицах измеряется удельное сопротивление проводника?

Лабораторная работа №2

«Исследование сопротивлений проводников при параллельном и последовательном соединении»

Цель:изучить законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные проводники и определить формулы расчета сопротивлений таких участков

По данным измерений

По данным расчета :

Теоретические расчеты частично потверждают практический данные

5)I(Rac)=0.315 A I=0.136 A I (RCD)=0.181A

6)I=1.5/4.76=0.315 A I+I=0.136+0.181=0.317

Ответы на контрольные вопросы:

1. Может ли сопротивление участка двух параллельно соединненых проводников быть больше (меньше) любого из них? Объясните ответ.

Может быть меньше, так как 1/Rобщ=1/R1+1/R2

2. Какие законы сохранения используются для вывода формул сопротивления параллельного и последовательного соединения проводников?

Первый и второй законы Кирхгофа

3. Проанализируйте аналогию между приводимыми здесь формулами и формулой для расчета сопротивления одного проводника через его геометрические параметры: . В чем заключается эта аналогия?

Аналогичная пропорция R=U/I можно привести к U=p*L и I=S

Лабораторная работа №3

«ЭДС и внутреннее сопротивление источников постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

Цель:определить сопротивление источника цепи и его ЭДС

3. V=0.950 B I=0.33 A

5) R= (0,75-0,6)/(0,24-0,29)=0,3 Ом

Ответы на контрольные вопросы:

1. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

Сила тока пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна сумме внутреннего и внешнего сопротивлений.

2. Чему равна ЭДС источника при разомкнутой цепи?

В таком случае ЭДС равна напряжению

3. Чем обусловлен внутреннее сопротивление источника тока?

Отношению изменения силы тока к изменению напряжения

4. Чем измеряется сила тока короткого замыкания батарейки?

Отношением ЭДС в внутреннему сопротивлению

Лабораторная работа № 4

«Исследование сложных цепей постоянного электрического тока»

Цель:изучить приемы расчета сложных электрических цепей постоянного тока.

Вывод: Разность потенциалов в точках О и О ’ равна 0, и ток тоже равен 0. Замкнутое и разомкнутое состояние не влияют на работу схемы

Ответы на контрольные вопросы:

1. Какие свойства схемы могут оказаться полезными при расчете сложных схем?

Из симметрии ясно, что токи через элементы CO и DO должны быть одинаковы и равны токам, текущим через элементы OF и OE. А раз так, то в точке О цепь можно разорвать, при этом токи через элементы сетки не изменятся:

2. Между какими точками схемы, изображенной на рисунке 3, напряжение равно нулю?

Точки О и О ’

3. Исследуйте аналогичным способом сопротивление между противоположными вершинами проволочного куба? Чему равно сопротивление между этими точками?

Пусть сопротивление одного ребра куба = r, тогда

RAB= + + =

Лабораторная работа №5

«Мощность в цепи постоянного тока»

Цель:изучить законы выделения мощности в цепях постоянного тока и согласования источников тока с нагрузкой.

0,1363 0,136 0,018537
0,1 0,499 0,0499
0,088 0,617 0,054296
0,0883 0,666 0,058808
0,075 0,749 0,056175
0,0681 0,818 0,055706
0,06 0,899 0,05394
0,0535 0,964 0,051574
0,04 0,04
0,03 1,1 0,033
0,02 1,2 0,024

Вывод: При сопротивлении нагрузки0,65 ОмМощность, отдаваемая источником питания будет максимальна.

Чем ниже сопротивление нагрузки, тем больше теряется мощности.

Оптимальное сопротивление нагрузки ≥ внутреннему сопротивлению источника питания.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Почему при увеличении сопротивления нагрузки напряжение на ней растет?

По закону Ома, напряжение прямо пропорционально сопротивлению.

2. Объясните, почему выделяемая на нагрузке мощность мала, если сопротивление нагрузки сильно отличается от внутреннего сопротивления источника? Обратите внимание на формулы для силы тока (1) и напряжения (2) на нагрузке.

По формуле видно, что мощность обратно пропорциональная сумме сопротивлений нагрузки и источника питания, таким образом, наибольшая мощность будет выделяться на нагрузке при равенстве этих сопротивлений.

Лабораторная работа № 6.

«Принцип работы плавких предохранителей в электрических цепях»

Цель:рассчитать предохранители для защиты электронной сети с напряжением 220 В, питающей осветительные и электронагревательные приборы.

U генератора = 220В

Р лампочек = 60 Вт и 150 Вт

Р нагревательных приборов = 600Вт и 1000Вт

Рабочее напряжение = 240В

P,Вт U,В I,А
0,27
0,68
2,72
4,54

Вывод: Номинальный ток вставки должен удовлетворять требованию Iвст>Ip.

Каждый предохранитель сработал лишь тогда, когда будет превышение тока плавкой вставки на участке в цепи, который он защищает, величина тока предохранителя должна быть больше расчетного тока участка цепи.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Какова цель установки предохранителей в электрических цепях?

Предохранитель необходим для защиты электрической цепи

2. Как рассчитать номинальный ток плавкой вставки предохранителя?

Рассчитать по формуле I=P/U

3. Почему правилами техники безопасности запрещается установка так называемых «жучков» — случайно выбранных проводников вместо целых предохранителей?

Потому, что случайно выбранные проводники могу не расплавиться при критической силе тока.

Источник