Проверка закона Ома для участка цепи иизмерение внутренних сопротивлений источников тока

Выполните измерения в следующем порядке.

1. Убедитесь, что лабораторный стенд выключен (индикатор не светится).

2. Установите переключатель рода работ мультиметра в положении Ω (омметр). Измерьте сопротивление резисторов R₁, R₂,… R₇, внесите результаты в табл. 2.1. и в отчет.

3. Установите переключатель рода работ мультиметра в положении DCV (вольтметр). Включите стенд и с помощью мультиметра измерьте э.д.с. ε₁ (левые клеммы) и ε₂ (правые клеммы) источников тока, внесите результаты в табл. 2.1.

4. Соберите электрическую цепь согласно рис. 2.6 с первым источником э.д.с.

В качестве сопротивления R используйте резисторы, указанные в табл. 2.1. Один из мультиметров в режиме DCV(вольтметр постоянного тока) подключите параллельно резистору R. Установите переключатель рода работ второго мультиметра в положении DCA(амперметр постоянного тока)с пределом измерений 200 мА. Замкните цепь ключом К или просто вставьте штекеры мультиметра (амперметра) в соответствующие гнезда резистора и источника э.д.с. Измерьте силу тока Iинапряжение  на резисторе, внесите результаты в табл. 2.1. После измерения разомкните цепь ключом К, или выньте один из штекеров мультиметра (амперметра) из гнезда.

5. Повторите пункт 4 с другими сопротивлениями r.

6. Повторите п. 4 и 5 со вторым источником э.д.с.

7. Вычислите произведения IR и сравните с напряжением U. Определите с какой точностью выполняется закон Ома (2.1).

8. С помощью формулы (2.4) вычислите внутреннее сопротивление r источников э.д.с. по формуле  при различных значениях силы тока I и сопротивлений R взятых из таблицы 2.1. Определите средние значения внутренних сопротивлений r источников тока и их погрешности. Результаты внесите в табл. 2.1.

Нахождение токов в разветвленной цепи

Соберите на лабораторном стенде электрическую цепь, изображенную на рис. 2.5. В качестве сопротивлений  используйте резисторы R₅, R₆, R₇  в комбинации, указанной преподавателем. Так как величины сопротивлений R₅ – R₇ намного больше внутренних сопротивлений источников тока (это видно из предыдущего упражнения), то в дальнейшем внутренними сопротивлениями источников тока пренебрегают. Ключи на схеме использовать необязательно. Замыкание и размыкание цепи можно производить вставкой или выемкой штекеров из гнезд.

Таблица 2.2

1. Возьмите мультиметр, режим рода работ которого установлен в положение DCA (амперметр), установите предел измерений 200 мА и измерьте силы токов в каждой из трех ветвей (рис 2.5) электрической цепи (для измерения силы тока в какой либо из ветвей достаточно разомкнуть ее в любой точке и в точке разрыва подсоединить амперметр). Результаты измерений I₁, I₂и I₃ занесите в табл. 2.2. и проверьте выполнение первого правила Кирхгофа (2.5) (если первое правило не выполняется, то это говорит о допущенных ошибках, которые необходимо устранить и повторно произвести измерения).

3. Вычислите теоретические значения силы токов I₁, I₂, I₃ по формулам (2.13), (2.14) и (2.15) и занесите результаты в табл. 2.2.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте обобщенный закон Ома. Как из него можно получить закон Ома для замкнутой цепи, для однородного участка цепи.

2. Дайте определения узла, контура.

3. Сформулируйте правила Кирхгофа.

4. Поясните, какие токи и ЭДС считаются положительными? Какие отрицательными?

5. Изложите схему расчета разветвленной электрической цепи при использовании правил Кирхгофа.