Лаб. 5. Изучение последовательного соединения проводников

0. Проверьте себя.

Какое соединение потребителей называют последовательным?

Ответ: последовательным называют соединение потребителей, при котором начало последующего элемента соединяется с концом предыдущего.

Какие главные закономерности выполняются при последовательном соединении потребителей?

Ответ: при последовательном соединении потребителей сила тока во всех проводниках одинакова; напряжения равны; полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

2. Измерьте и запишите в таблицу значение силы тока $I_0$ в цепи. Поменяйте место включения амперметра в данной цепи. Сделайте вывод о значениях силы тока в резисторах 1 и 2 и источнике тока.

$I_0 = 0.3$ А. Сила тока во всех проводниках одинаковая.

3. Измерьте поочередно и запишите в таблицу значения напряжения $U_1$, на первом резисторе, $U_2$ на втором резисторе, напряжения $U_0$ на двух резисторах, включив вольтметр так, как показано на схеме пунктирными линиями (рис. 2).

в таблице

4. Сравните $U_1$, $U_2$ и $U_0$, сделайте вывод.

$U_1 = 2.2$ В;
$U_2 = 1.4$ В;
$U_0 = U_1 + U_2 = 3.6$ В.

5. Примените закон Ома к участку из двух проводников. Вычислите и запишите в таблицу значение сопротивления этого участка R0=U0/I0.

$R_0 = \dfrac{U_0}{I_0} = \dfrac{3.6 В}{0.3 А} = 12$ Ом;
$R_1 = \dfrac{U_1}{I_0} = \dfrac{2.2 В}{0.3 А} = 7.3$ Ом;
$R_2 = \dfrac{U_2}{I_0} = \dfrac{1.4 В}{0.3 А} = 4.7$ Ом;
$R_0 = R_1 + R_2 = 7.3$ Ом $ + 4.7$ Ом $= 12$ Ом.

6. Запишите в таблицу значения сопротивлений, указанные на панельках резисторов 1 и 2. Сравните $R_1 + R_2$ и $R_0$, сделайте вывод.

$R_0 = R_1 + R_2$; $R_0 = 4.7 + 7.3= 12$ Ом.

$I_0$, А $U1$, В $U_2$, В $U_0$, В $R_0$, Ом $R_1$, Ом $R_1$, Ом 0,3 2,2 1,4 3,6 12 7,3 4,7

7. Ответы на контрольные вопросы

1. Почему последовательное соединение потребителей практически не используют в бытовых электрических цепях?

Если один из потребителей окажется неисправным, то все остальные отключатся.

2. Чему равно сопротивление участка цепи из $N$ одинаковых резисторов сопротивлением $R_1$ каждый, соединенных последовательно?

Сопротивление последовательно соединённых резисторов равно сумме их сопротивлений, а т.к. резисторы имеют одинаковое сопротивление получаем формулу: $R_0 = R_1 · N$.