Лабораторна робота № 4. Вивчення паралельного та послідовного з’єднання провідників

ВИВЧЕННЯ ПАРАЛЕЛЬНОГО ТА ПОСЛІДОВНОГО З’ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ

 

Обладнання: джерело струму, резистори, амперметр та вольтметр, реостат.

 

Теоретичні відомості

В роботі необхідно перевірити такі закони:

1. Для послідовного з’єднання провідників:

, , . (4.1)

2. Для паралельного з’єднання провідників:

, , . (4.2)

 

Порядок виконання роботи

1. Підготувати бланк звіту зі схемами електричних ланцюгів (рис. 15, 16) і таблицями для запису результатів.

 

Рис. 15

Рис. 16

 

2. Зберіть ланцюг для дослідження послідовного з’єднання резисторів; виміряйте силу струму і напруги (дослід повторити двічі для резисторів з різними опорами); перевірте виконання законів з’єднання; зробіть висновок.

3. Зберіть ланцюг для дослідження паралельного з’єднання резисторів виміряйте сили струму і напруги (дослід повторити двічі для резисторів з різними опорами); перевірте виконання законів з’єднання; зробіть висновок.

 

Контрольні запитання

1. Чому один з видів з’єднання провідників називається послідовним? Поясніть, чому сила струму при послідовному з’єднані провідників на всіх ділянках однакова.

2. Доведіть співвідношення, яким пов'язані при паралельному з'єднанні сила струму в кожному з будь-якої пари провідників та їх опори.

3. Поясніть, чому зменшується потужність лампи розжарювання, коли спіраль унаслідок випаровування стає тоншою?

4. Як з'єднані споживачі електроенергії у квартирах? Чому? Як з'єднані електричні лампочки в ялинковій гірлянді? Чому?

5. Як зміниться опір електричного кола, якщо підключити послідовно до будь-якої його ділянки ще один резистор?

6. Два резистори опорами R і 3 R з'єднані паралельно. Яке співвідношення струмів на цих опорах?

7. У якому випадку вольтметр покаже більшу напругу: при зєднанні до лампи, чи до амперметра?

8. Є три резистори по 3 Ом кожен. Як їх з'єднати, щоб загальний опір був рівний 2 Ом?

9. Яке співвідношення між опорами і силами струму при паралельному з’єднанні провідників?

10. Визначте найменше значення опору: а) 400 кОм; б) 0,04 МОм; в) 4000 Ом; г) 40 мОм.

11. Скільки лампочок містить ялинкова гірлянда, якщо кожна розрахована на 2,2 В і з'єднані вони послідовно? Напруга в мережі 220В.

 

Лабораторна робота № 5

ВИЗНАЧЕННЯ ЗАРЯДУ ЕЛЕКТРОНА

 

Обладнання: амперметр, реостат, джерело живлення, електроди, розчин сульфату міді, годинник, терези для лабораторних робіт.

 

Теоретичні відомості

Схема вимірювальної установки приведена на рис. 17. Для проведення експерименту можна використовувати водний розчин сульфату міді (СuSO₄), а в якості електродів — мідні пластини.

 

Рис. 17

 

Заряд електрона можна визначити за формулою:

, (5.1)

яка одержана із закону Фарадея для електролізу, де

m — маса речовини, яка виділяється на електроді,

М — молярна маса речовини,

п – валентність цієї речовини,

N_A — постійна Авогадро,

I — сила струму, що пройшов через розчин електроліту,

t — час проходження струму.

Маса міді, що виділяється на катоді визначається за допомогою зважування катоду до та після проведення експерименту, на терезах (m₁ і m₂ відповідно). Тому m = m₂ — m₁. Тоді формула для визначення заряду електрону матиме вигляд:

(5.2)

Для визначення сили струму використовують амперметр. Реостат в колі необхідний для регулювання сили струму (рис 18).

 

Рис. 18

 

Відносну похибку виміру заряду електрона визначаємо за формулою:

(5.3)