Лаб. 3. Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ней

0. Проверьте себя.

Что представляет собой электрическая цепь?

Ответ: электрическая цепь представляет собой совокупность источников и приемников электрической энергии, а также соединяющих их проводников.

Каким прибором и в каких единицах СИ измеряется сила тока?

Ответ: сила тока измеряется амперметром; в амперах.

1. Знакомство с амперметром.

1. Что обозначают знаки «+» и «-» возле клемм амперметра?

Эти знаки обозначают полюса источника тока, к которым нужно подключать прибор.

2. Какова цена деления шкалы амперметра?

Если шкала имеет такой вид: 0 l l l l 5 l l l l 10 , то необходимо от большего значения отнять меньшее и разделить на количество промежутков (палочек) между цифрами.

3. Какую наименьшую и наибольшую силу тока можно измерить данным амперметром?

$I_{max}= 2A$.

$C = 0.05 A$; $I_{min} = \frac{0.05}{2} = 0.025 A$.

2. Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ней.

1. Соберите электрическую цепь согласно рисунку. Проверьте правильность сборки с учителем! Замкните цепь.

2. Начертите схему цепи и сплошной стрелкой укажите на ней направление тока в цепи, а пунктирной — направление дви­жения носителей заряда.

3. Измените на противоположное направление тока в цепи. Проверьте цепь с учителем! Напишите, как вы это сделали и повлияло ли изменение направления тока на силу тока и на свечение лампочки.

Поменяли местами провода на источнике тока и амперметре. Сила тока не изменилась.

4. Измерьте и занесите в таблицу значения силы тока I1, проте­кающего между клеммой «-» источника тока и ключом (уча­стки 1,2); силы тока I3, протекающего между ключом и лампочкой (участок 3); силы тока I4, протекающего между лампоч­кой и клеммой «+» источника тока (участок 4). Сделайте вы­вод о значении силы тока на различных участках цепи.

$I_4 = 1.25 A$;

$I_2 = 0.5 A$;

$I_3 = 0.5 A$;

$I_1 = 0.5 A$.

5. Начертите схемы электрических цепей при измерениях силы токов $I_3$ и $I_4$.

Схема 2 и Схема 3

6. Замените в последней цепи лампочку сначала резистором на панельке, затем резистором на держателях. Измерьте и запишите в таблицу значения силы токов в них $I_4'$ и $I_4'$.

7. Сравните значения силы токов $I_4$, $I_4'$ и $I_4''$ и сделайте выводы.

Включение амперметра в различных точках цепи не изменяет силы тока, а замена лампочки на резистор изменяет силу тока.

3. Ответы на контрольные вопросы.

1. Почему сила тока в различных участках рассмотренной цепи одинакова?

Потому что в разных участках цепи ток проходит за одинаковое время.

2. Отразится ли на свечении лампочки исключение из электрической цепи ам­перметра? Почему?

Нет, не отразится. Потому что амперметр имеет маленькое сопротивление и практически не потребляет электричества.

3. Какой заряд прошел через поперечное сечение нити спирали лампочки за 1 мин свечения?

Т.к. сила тока лампочки равняется $0.5$ А, умножив это значение на количество секунд получим $30$ Кулон. Общая формула $q = I · t$.

4. Суперзадание

Перенесите провод 3 с клеммы $C$ ключа на клемму $B$. Освободившуюся клемму $C$ ключа соедините дополнительным проводом с клеммой «+» источника. Включив (только с разрешения учителя!) цепь, объясните, как влияет положение ключа на режим работы лампочки и амперметра.

Поскольку амперметр и лампа ни к чему не подсоединены, а ключ подсоединён к клемме «+», положение ключа не повлияет на режим работы лампочки и амперметра.