№ 8. Последовательное и параллельное соединения проводников

Цель работы
Проверить основные закономерности последовательного и параллельного соединений проводников (резисторов), а также справедливость формул для определения эквивалентного сопротивления.
Теоретическая часть
1) При проводников R1 и R2сила тока, идущего по ним, одинакова:
I = I1 = I2,
а напряжение на концах этого участка цепи равно сумме падений напряжения на каждом из проводников:
U = U1 + U2.
При любом числе последовательно соединённых проводников полное сопротивление участка цепи
R = R1 + R2 + R3 + ... .
2) При параллельном соединении проводников напряжение на их концах одинаково:
U = U1 = U2.
Сила тока в цепи равна сумме токов, идущих по параллельно соединённым проводникам:
I = I1 + I2
При любом числе параллельно соединённых проводников эквивалентное (полное) сопротивление этого участка цепи определяется формулой

Оборудование
Источник тока, резисторы, амперметр, вольтметр, реостат, соединительные провода, ключ.

Порядок выполнения работы
1. Соберите схему, состоящую из соединённых последовательно источника тока, реостата, амперметра, одного резистора (рис. Л.8).
2. Подключите к точкам С и D вольтметр параллельно резистору.
3. Замкните цепь и измерьте силу тока I1 и напряжение U1.
4. Замените первый резистор вторым и измерьте силу тока I2 и напряжение U2.
5. Подключите между точками С и D оба резистора последовательно. Параллельно им подключите вольтметр.
Измерьте силу тока I3 и напряжение U3.
6. Соедините резисторы параллельно, подключите их между точками С и D, затем параллельно им подключите вольтметр.
Измерьте силу тока I4 и напряжение U4.
7. Результаты измерений запишите в таблицу 11.

8. Проведите расчёты и заполните таблицу 12.

Сравните значения эквивалентных сопротивлений при последовательном и параллельном соединениях резисторов. Возможное несовпадение результатов объясняется погрешностями измерений.
9. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерений.
Относительную погрешность измерения каждого сопротивления можно определить по формуле

Абсолютная погрешность ΔRi = εiRi.
Оцените, насколько ошибки измерений повлияли на совпадение результатов. Запишите окончательные результаты измерений сопротивлений для каждого случая в виде
R - ΔR ≤ R ≤ R + ΔR.
Сделайте вывод о справедливости приведённых выше формул.
​

Добрый день! Прежде всего, важно понять, что такое последовательное и параллельное соединения проводников (резисторов).

Последовательное соединение проводников означает, что они соединены таким образом, что ток протекает последовательно через каждый проводник. Важным аспектом здесь является то, что сила тока, которая идет через каждый проводник, будет одинакова. Также, напряжение на концах этого участка цепи будет равно сумме падений напряжения на каждом проводнике. Полное сопротивление участка цепи в последовательном соединении определяется суммой сопротивлений каждого проводника.

Параллельное соединение проводников означает, что они соединены таким образом, что напряжение на концах каждого проводника одинаково. Важно знать, что сила тока в цепи будет равна сумме токов, которые идут через каждый проводник. Эквивалентное (полное) сопротивление участка цепи в параллельном соединении определяется специальной формулой.

Теперь, перейдем к порядку выполнения работы:

1. Соберите схему, состоящую из источника тока, реостата, амперметра и одного резистора в последовательном соединении. Убедитесь, что все провода правильно подключены.
2. Подключите вольтметр параллельно резистору, то есть его провода должны быть подключены к тем же точкам, к которым подключены провода резистора.
3. Замкните цепь, то есть включите источник тока. Измерьте силу тока I1, это можно сделать с помощью амперметра, и напряжение U1 на концах резистора, используя вольтметр. Запишите результаты измерений в таблицу 11.
4. Замените первый резистор на второй и повторите измерения силы тока и напряжения. Запишите результаты в таблицу 11.
5. Подключите оба резистора последовательно, то есть провода от одного конца первого резистора должны быть подключены к концам второго резистора. Подключите вольтметр параллельно резисторам, то есть его провода должны быть подключены к тем же точкам, к которым подключены провода резисторов. Измерьте силу тока I3 и напряжение U3. Запишите результаты в таблицу 11.
6. Соедините оба резистора параллельно, то есть провода от одного конца каждого резистора должны быть подключены к одной точке, а провода от другого конца каждого резистора должны быть подключены к другой точке. Подключите вольтметр параллельно резисторам, как в предыдущем пункте. Измерьте силу тока I4 и напряжение U4. Запишите результаты в таблицу 11.
7. По полученным данным проведите расчеты и заполните таблицу 12.
8. Сравните значения эквивалентных сопротивлений при последовательном и параллельном соединениях резисторов. Возможное несовпадение результатов можно объяснить погрешностями измерений.
9. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерений, используя соответствующие формулы. Оцените, насколько ошибки измерений повлияли на совпадение результатов. Запишите окончательные результаты измерений сопротивлений для каждого случая в виде R - ΔR ≤ R ≤ R + ΔR.
10. Сделайте вывод о справедливости приведенных выше формул.

Видно, что данное задание требует выполнения практической работы с использованием электрических резисторов и соединительных проводов, а также измерений с помощью амперметра и вольтметра. Результаты измерений следует записывать в таблицу, чтобы проанализировать их в дальнейшем.

Надеюсь, что данное пошаговое решение поможет тебе выполнить задание и получить понятные результаты! Если у тебя возникнут еще вопросы или затруднения на каком-либо этапе, не стесняйся задавать их. Удачи в выполнении работы!