КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. Если состояние проводника остается неизменным (не меняется его температура и так далее), то для каждого проводника существует зависимость между напряжением U, приложенным к концам проводника, и силой тока I в нем: I=f(U). Эта зависимость называется вольт - амперной характеристикой данного проводника. Для многих проводников, в особенности для металлов, эта зависимость особенно проста – сила тока пропорциональна приложенному напряжению:
I=kU (1)
Этот закон носит название закона Ома. Коэффициент пропорциональности k называется электропроводностью проводника, а величина, обратная электропроводности – электрическим сопротивлением. Если обозначить сопротивление через R, то
R=I/U (2)
Электропроводность и сопротивление зависят от рода вещества проводника, от его геометрических размеров и формы, а также от состояния проводника. Если несколько проводников соединить последовательно (рис. 1а) то его общее сопротивление будет равно сумме каждого сопротивления, то есть например для n проводников
Rобщ=R1+R2+...+Rn (3)
Если несколько проводников соединены параллельно (рис. 1б), то общее сопротивление вычисляется по формуле:
1/Rобщ=Σ (1/Rn) (4)
а б Рисунок 1. ИЗМЕРЕНИЯ.
ВНИМАНИЕ! СОБРАННУЮ СХЕМУ ВКЛЮЧАТЬ ТОЛЬКО ПОСЛЕ ПРОВЕРКИ ЕЕ ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ.
1) Собрать схему, показанную на рисунке 2, в качестве R использовать R1. При сборке схемы обращайте внимание на полярность блока питания и измеряемых приборов.
A БП V R Рисунок 2.
Показать схему преподавателю после чего включить блок питания на 4,5 В. Записать показания амперметра и вольтметра. Переключить напряжение питания на следующее и снова записать показания приборов. По формуле (2) вычислить значения R1. 2) Повторить измерения для сопротивлений R2, R3, R4. ВНИМАНИЕ! ВСЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СХЕМЕ ПРОИЗВОДИТЬ ТОЛЬКО ПРИ ВЫКЛЮЧЕННОМ ПИТАНИИ. 3) Измерить сопротивление параллельного соединения следующих проводников: а)R1+R2, б)R1+R2+R3, в)R1+R2+R3+R4. Сравните полученные данные с расчитанными по формуле (4). 4) Измерить сопротивление последовательного соединения следующих проводников: а)R1+R2, б)R1+R2+R3, в)R1+R2+R3+R4. Сравните полученные данные с расчитанными по формуле (3).
