Хід роботи

1. Зібрати схему (на платі №1), представлену на рисунку нижче:

Рисунок 3.5 – Схема послідовного з‘єднання опорів.

2. На блоці живлення встановити перемикач «~ 30 B –» в положення «–».

3. Після подачі напруги на схему встановити значення живлячої ЕРС Е = 30 В за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення. Значення напруги контролювати вольтметром V1.

4. Записати значення струмів і напруг в схемі в таблицю 3.1.

Таблиця 3.4 – Таблиця вимірювань та розрахунків.

Е, В	U2, В	U3, В	U4, В	U5, В	I1, мА
R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R(1), Ом	R(2), Ом

5. Розрахувати значення всіх опорів схеми за законом Ома та порівняти їх з дійсним значенням 200 Ом ± 10%. Результати занести в таблицю 3.1.

, , , .

6. Розрахувати та порівняти загальне значення опору схеми R. Результати занести в таблицю 3.1.

7. Перевірити дію другого закону Кирхгофа.

8. Протокол повинен містити назву, мету роботи, перелік та метрологічні параметри приладів, схему на рис. 3.3, таблицю 3.1, розрахункові формули та результати, висновок про виконання закону Ома та другого закону Кирхгофа і відповідність отриманих значень опорів дійсним.

4. Лабораторна робота № Паралельне з‘єднання опорів. Перший закон Кирхгофа.

Мета роботи: вивчити й перевірити виконання закону Ома та першого закону Кирхгофа в колах постійного струму при паралельному з‘єднанні опорів.

Прилади та обладнання, що використовується:

• V1 вольтметр постійного струму 50 В;

• A1 амперметр постійного струму 1 А;

• A2-А5 міліамперметр постійного струму 300 мА (4 шт.);

• Плата №1.

Необхідна кількість провідників – 15 (6 довгих провідника та 7 коротких з вилками на обох кінцях, 2 провідника з вилкою на одному кінці та штепселем на другому).

Стислі теоретичні відомості

При паралельному з’єднані приймачів всі вони знаходяться під однаковою напругою U.

Позначимо опори окремих приймачів R₁, R ₂, R ₃; їх провідності – g₁, g ₂, g ₃; струми – І₁, І ₂, І ₃. Загальний струм І в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі струмів, що споживаються окремими приймачами: 

І  = І₁ + І ₂ + І ₃ = U / R₁ + U / R ₂ + U / R ₃  =

U (1 / R₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ ) = U  / R _е

або

І  = U g₁ + U g ₂ + U g ₃ = U (g₁ + g ₂ + g ₃ ) = U g _е.

Отже еквівалентна провідність розгалуженого кола дорівнює сумі провідностей окремих його віток:

1 / R₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ = 1  / R _е або g₁ + g ₂ + g ₃ = g _е.

В окремому випадку, коли коло містить два паралельно включених опора R1 і R 2, еквівалентний опір R е зручно визначати за формулою .

Якщо вираз U / R₁ + U / R ₂ + U / R ₃  = U / R _е помножити на U отримаємо U ² / R₁ + U ² / R ₂ + U ² / R ₃ = U ²  / R _е або Р₁ + Р ₂ + Р ₃ = Р.

З викладеного слідує, що потужність, споживана розгалуженим колом, дорівнює сумі потужностей, споживаних окремими приймачами або одним еквівалентним приймачем. Провідність еквівалентного приймача дорівнює сумі провідностей всіх паралельно включених приймачів. Струми в цих приймачах так, як і потужності, розподіляються завжди пропорційно провідностям.

До вузлів схеми застосовується перший закон Кирхгофа: сума струмів, що притікають до будь–якої точки розгалуження (вузлу), дорівнює сумі струмів, що відходять від неї. Якщо струми, що притікають до точки, вважати додатними, а такі, що відходять від неї, – від’ємними, то перший закон Кирхгофа можна сформулювати так: алгебраїчна сума струмів у вузловій точці дорівнює нулю – І = 0.

Розглянемо схему

Вузли схеми: A, B, C, D, F.

Вітки: AB, BC, CD, BD, CF, AD, DF, ANMF.

Контури: ABDA, BCDB, CDFC, ADFMNA.

Перший закон Кірхгофа, наприклад, для вузла А визначається рівнянням: І₇ + І₈ – І₁ = 0.