งานห้องปฏิบัติการ กฎของโอห์มสำหรับวงจรสมบูรณ์ งานห้องปฏิบัติการ

บทเรียนเกี่ยวกับการเรียนรู้สื่อใหม่สำหรับเกรด 10 พร้อมงานมอบหมายงานวิจัยในหัวข้อ "กฎของโอห์มสำหรับวงจรสมบูรณ์" เมื่ออธิบายหัวข้อใหม่ นักเรียนมีส่วนร่วมในการอภิปรายคำถาม จดบันทึกในสมุดบันทึกในรูปแบบของบันทึกอ้างอิง ทดลองงานในห้องปฏิบัติการอย่างอิสระ และกรอกตาราง

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

การมอบหมายงานวิจัยสำหรับบทเรียนฟิสิกส์ในหัวข้อ

"กฎของโอห์มสำหรับวงจรสมบูรณ์"

ชั้นเรียน: 10
ระยะเวลา: 45 นาที
ครู: Boitunova A.V.

อุปกรณ์: คอมพิวเตอร์ การนำเสนอบทเรียน ตาราง ใบงาน

อุปกรณ์: แหล่งจ่ายไฟ, ลิโน่, แอมมิเตอร์, โวลต์มิเตอร์, สวิตช์,

สายเชื่อมต่อ

ประเภทบทเรียน: บทเรียนการเรียนรู้เนื้อหาใหม่

แบบฟอร์มการทำงานของนักศึกษา: เมื่ออธิบายหัวข้อใหม่ นักเรียนมีส่วนร่วมในการอภิปรายคำถาม จดบันทึกในสมุดบันทึกในรูปแบบของบทสรุปสนับสนุน กรอกตารางอย่างอิสระและรวบรวมความรู้ที่ได้รับ

แผนการสอน

1. การทำซ้ำเนื้อหาที่ศึกษา (5 นาที)
2. การอัปเดตความรู้ (2 นาที)
3. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่ (25 นาที)
4. การรวมวัสดุใหม่ (5 นาที)
5. สรุป (2 นาที);
6. การสะท้อนกลับ (2 นาที)
7. การบ้าน ความคิดเห็น (2 นาที)

ภาษิต: “เพื่อที่จะรู้ คุณต้องเรียนรู้ที่จะสังเกต!”

ความคืบหน้าของบทเรียน:
1. ช่วงเวลาขององค์กร:(1-2 นาที)
บทนำ: สวัสดีตอนบ่าย. วันนี้หัวข้อบทเรียนของเราคือ: พลังภายนอก แรงเคลื่อนไฟฟ้า.
กฎของโอห์มสำหรับวงจรสมบูรณ์ เพื่อเป็นบทสรุปของบทเรียน ฉันใช้คำพูดของ Georg Ohm:

« ใช่แล้ว ไฟฟ้าคือเนื้อคู่ของฉัน
อบอุ่น บันเทิง เพิ่มแสงสว่าง».

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: แนะนำแนวคิดเรื่องแรงเคลื่อนไฟฟ้า อธิบายเนื้อหาของกฎของโอห์มสำหรับวงจรปิดที่สมบูรณ์

2. การทำซ้ำของวัสดุ:(5 นาที) เพื่อระบุตัวผู้นำและทำซ้ำเนื้อหาที่ครอบคลุม เด็ก ๆ จะแก้แบบทดสอบ คำถามทดสอบจะแสดงบนหน้าจอผ่านโปรเจ็กเตอร์ ใครตอบได้มากที่สุดก็ออกมาข้างหน้าจะเป็นหัวหน้ากลุ่ม

ตอนนี้เราจะแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ผู้นำเลือกทีมที่คุณจะทำการวิจัยด้วย

3. ทำงานเป็นกลุ่ม:(15 นาที) (กลุ่มทำการทดลองและรายงานผลต่อชั้นเรียน) แต่ก่อนทำการวิจัย ครูเตือนกฎความปลอดภัย

1. ประสบการณ์หมายเลข 1 "การศึกษากฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจร"

ความคืบหน้าการทำงาน:

ประกอบวงจรฐาน โดยการเลื่อนแถบเลื่อนลิโน่กำหนดค่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรแล้วป้อนการอ่านลงในตาราง (5 ค่า) จากข้อมูลในตาราง ให้สร้างกราฟและสรุปผล

2. ประสบการณ์หมายเลข 2 "การศึกษากฎของโอห์มเพื่อวงจรสมบูรณ์"

อุปกรณ์ : พาวเวอร์ซัพพลาย, ลิโน่, แอมมิเตอร์, โวลต์มิเตอร์, กุญแจ, สายเชื่อมต่อ

ความคืบหน้าการทำงาน:

ประกอบวงจรไฟฟ้า.

ตรวจสอบความน่าเชื่อถือของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าและการเชื่อมต่อที่ถูกต้องของแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์

ทำงานวงจรโดยเปิดและปิดกุญแจ ดูการอ่านโวลต์มิเตอร์อย่างระมัดระวัง

อ่านค่าแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์โดยที่กุญแจปิดอยู่

บันทึกผลการวัด วาดกราฟ และสรุปผล

4. การทำงานกับตำราเรียน:(15 นาที) นักเรียนกรอกตารางอย่างอิสระโดยใช้หนังสืออ้างอิงวรรณกรรมและฟิสิกส์

การเพิ่มของครู:EMF เท่ากับผลรวมของแรงดันตกที่ส่วนภายนอกและภายในของวงจร แรงดันไฟฟ้าในแต่ละส่วนของวงจรสามารถพบได้โดยใช้กฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจร

5. สรุป: (5 นาที) เราสามารถสรุปได้ จากการวิจัยของคุณเอง คุณได้พิสูจน์การมีอยู่ของพลังภายนอกและยืนยันว่าพลังเหล่านั้นได้ผล ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแหล่งกำเนิดมีความต้านทาน และยังมีค่าคงที่ที่เรียกว่า EMF อีกด้วย ตอนนี้คุณสามารถสร้างเซลล์ไฟฟ้าแบบง่ายได้แล้ว กลุ่มต่างๆ ทำซ้ำข้อสรุปหลักอีกครั้งและกำหนดกฎของโอห์ม

6. ภาพสะท้อนของนักเรียน:(2 นาที)

7. เขียนการบ้านของคุณ:(2 นาที) § 109, 110 สร้างเซลล์กัลวานิกโดยใช้แอปเปิ้ล มะนาว มะเขือเทศดอง หรือแตงกวาเป็นตัวกลางที่เป็นกรด และเปรียบเทียบ EMF ที่สร้างโดยแต่ละแหล่ง

ความคิดเห็น: บทเรียนจะมาพร้อมกับการนำเสนอ

แอปพลิเคชัน

กลุ่มหมายเลข_______________

ผู้นำ ______________________________________________

หัวข้อ: “ศึกษากฎของโอห์มในส่วนของวงจร”

วัตถุประสงค์ของการทำงาน: สร้างการทดลองการพึ่งพากระแสกับแรงดันและความต้านทาน

อุปกรณ์: แอมป์มิเตอร์ในห้องปฏิบัติการ, โวลต์มิเตอร์ในห้องปฏิบัติการ, แหล่งจ่ายไฟ, ชุดตัวต้านทานสามตัวที่มีความต้านทาน 1 โอห์ม, 2 โอห์ม, 4 โอห์ม, ลิโน่, สวิตช์ปัจจุบัน, สายเชื่อมต่อ

ความก้าวหน้าของงาน.

ข้อมูลทางทฤษฎีโดยย่อ

กระแสไฟฟ้า -สั่งให้อนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่

การวัดกระแสไฟฟ้าเชิงปริมาณคือ ความแรงในปัจจุบัน ฉัน

ความแรงในปัจจุบัน -– ปริมาณทางกายภาพสเกลาร์ เท่ากับอัตราส่วนของประจุ q ที่ถ่ายโอนผ่านส่วนตัดขวางของตัวนำในช่วงเวลา t ถึงช่วงเวลานี้:

ในระบบหน่วยสากล (SI) กระแสไฟฟ้ามีหน่วยเป็น แอมแปร์ [ก].

อุปกรณ์วัดกระแส แอมมิเตอร์.รวมอยู่ในวงจร ตามลำดับ

แรงดันไฟฟ้าเป็นปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของการกระทำของสนามไฟฟ้าต่ออนุภาคที่มีประจุ ซึ่งเท่ากับตัวเลขการทำงานของสนามไฟฟ้าในการเคลื่อนย้ายประจุจากจุดที่มีศักยภาพφ 1 ถึงจุดที่มีศักยภาพφ 2

คุณ 12 = φ 1 – φ 2

คุณ- แรงดันไฟฟ้า

ก – งานปัจจุบัน

ถาม – ค่าไฟฟ้า

หน่วยแรงดันไฟฟ้า – โวลต์ [V]

อุปกรณ์วัดแรงดันไฟฟ้า – โวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อกับวงจรขนานกับส่วนของวงจรที่วัดความต่างศักย์

ในแผนภาพวงจรไฟฟ้า แอมมิเตอร์ถูกกำหนดไว้ .

ปริมาณที่แสดงถึงความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าในตัวนำซึ่งถูกกำหนดโดยโครงสร้างภายในของตัวนำและการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของอนุภาคเรียกว่าความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำ

ขึ้นอยู่กับความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำขนาดและ รูปร่างตัวนำ และจาก วัสดุ, จากการที่ตัวนำถูกสร้างขึ้น.

S – พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ

ล – ความยาวตัวนำ

ρ – ความต้านทานของตัวนำ

ความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำมีหน่วย SI คือ โอห์ม[โอห์ม].

การพึ่งพากราฟิกแอมแปร์ ฉัน จากแรงดันไฟฟ้า คุณ - ลักษณะแรงดันกระแส

กฎของโอห์มสำหรับส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของห่วงโซ่: กระแสไฟฟ้าในตัวนำเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้และเป็นสัดส่วนผกผันกับความต้านทานของตัวนำ

ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบ จอร์จ โอม.

ส่วนการปฏิบัติ

1. เพื่อให้งานเสร็จสมบูรณ์ ให้ประกอบวงจรไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า แอมมิเตอร์ ลิโน่สแตท ตัวต้านทานแบบลวดพัน 2 โอห์ม และกุญแจ เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์แบบขนานกับตัวต้านทานแบบลวดพัน (ดูแผนภาพ)

2. ประสบการณ์ 1.

ตารางที่ 1. ความต้านทานส่วน 2 โอห์ม

3.

4. ประสบการณ์ 2.

ตารางที่ 2.

5.

6. ตอบคำถามเพื่อความปลอดภัย

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. กระแสไฟฟ้าคืออะไร?

2. กำหนดความแรงในปัจจุบัน มีการกำหนดไว้อย่างไร? สูตรคืออะไร?

3. กระแสไฟฟ้ามีหน่วยเป็นเท่าใด?

4. อุปกรณ์ใดที่ใช้วัดความแรงของกระแสไฟฟ้า? มันรวมอยู่ในวงจรไฟฟ้าได้อย่างไร?

5. กำหนดแรงดันไฟฟ้า มีการกำหนดไว้อย่างไร? สูตรคืออะไร?

6. แรงดันไฟฟ้ามีหน่วยอะไร?

7. อุปกรณ์ใดวัดแรงดันไฟฟ้า? มันรวมอยู่ในวงจรไฟฟ้าได้อย่างไร?

8. กำหนดแนวต้าน มีการกำหนดไว้อย่างไร? สูตรคืออะไร?

9.หน่วยต้านทานคือข้อใด

10. กำหนดกฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจร

ตัวเลือกการวัด

ประสบการณ์ 1. ศึกษาการพึ่งพากระแสกับแรงดันไฟฟ้าในส่วนที่กำหนดของวงจร- เปิดกระแสไฟ เพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของตัวต้านทานแบบลวดโดยใช้รีโอสแตตเป็น 1 V จากนั้นเป็น 2 V และ 3 V แต่ละครั้ง ให้วัดกระแสและเขียนผลลัพธ์ลงในตาราง 1.

ตารางที่ 1. ความต้านทานส่วน 2 โอห์ม

จากข้อมูลการทดลอง ให้สร้างกราฟของกระแสเทียบกับแรงดัน วาดข้อสรุป

ประสบการณ์ 2. ศึกษาการพึ่งพากระแสกับความต้านทานของส่วนวงจรที่แรงดันคงที่ที่ปลาย- เชื่อมต่อตัวต้านทานแบบลวดพันที่มีความต้านทาน 1 โอห์ม จากนั้น 2 โอห์มและ 4 โอห์ม เข้ากับวงจรตามวงจรเดียวกัน ใช้รีโอสแตตเพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเดียวกันที่ปลายแต่ละส่วน เช่น 2 V วัดความแรงของกระแสและบันทึกผลลัพธ์ในตารางที่ 2

ตารางที่ 2.แรงดันคงที่ในบริเวณ 2 V

จากข้อมูลการทดลอง ให้สร้างกราฟของกระแสเทียบกับความต้านทาน วาดข้อสรุป

การนำเสนอ: "งานห้องปฏิบัติการ: "ศึกษากฎของโอห์มในส่วนของวงจร"

(edocs)fizpr/lr7f.pptx,800,600(/edocs)

เมื่อออกแบบและซ่อมแซมวงจรเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ จะต้องคำนึงถึงกฎของโอห์มสำหรับวงจรที่สมบูรณ์ด้วย ดังนั้นผู้ที่จะทำเช่นนี้จำเป็นต้องรู้กฎหมายนี้จึงจะเข้าใจกระบวนการได้ดีขึ้น กฎของโอห์มแบ่งออกเป็นสองประเภท:

• สำหรับส่วนแยกของวงจรไฟฟ้า
• เพื่อวงจรปิดที่สมบูรณ์

ในทั้งสองกรณี ความต้านทานภายในในโครงสร้างแหล่งจ่ายไฟจะถูกนำมาพิจารณาด้วย ในการคำนวณทางคอมพิวเตอร์จะใช้กฎของโอห์มสำหรับวงจรปิดและคำจำกัดความอื่น ๆ

วงจรที่ง่ายที่สุดที่มีแหล่งกำเนิด EMF

เพื่อให้เข้าใจกฎของโอห์มสำหรับวงจรที่สมบูรณ์ เพื่อความชัดเจนของการศึกษา จึงพิจารณาวงจรที่ง่ายที่สุดที่มีองค์ประกอบจำนวนน้อยที่สุด EMF และโหลดตัวต้านทานแบบแอคทีฟ คุณสามารถเพิ่มสายเชื่อมต่อเข้ากับชุดอุปกรณ์ได้ แบตเตอรี่รถยนต์ขนาด 12V เหมาะสำหรับการจ่ายไฟ โดยถือเป็นแหล่งกำเนิดของ EMF โดยมีความต้านทานในองค์ประกอบโครงสร้าง

บทบาทของโหลดเล่นโดยหลอดไส้ธรรมดาที่มีไส้หลอดทังสเตนซึ่งมีความต้านทานหลายสิบโอห์ม โหลดนี้แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน มีการใช้แสงเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้น เมื่อคำนวณวงจรดังกล่าวจะใช้กฎของโอห์มสำหรับวงจรปิด

หลักการของสัดส่วน

การศึกษาทดลองในกระบวนการวัดปริมาณด้วยค่าต่าง ๆ ของพารามิเตอร์ของวงจรที่สมบูรณ์:

• ความแรงปัจจุบัน – I A;
• ผลรวมของแบตเตอรี่และความต้านทานโหลด – R+r วัดเป็นโอห์ม
• EMF เป็นแหล่งกระแส ซึ่งแสดงเป็น E. วัดเป็นโวลต์

สังเกตว่าความแรงของกระแสไฟฟ้ามีความสัมพันธ์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าและความสัมพันธ์ตามสัดส่วนผกผันเทียบกับผลรวมของความต้านทานที่ปิดเป็นอนุกรมในวงจรวงจร เรากำหนดสิ่งนี้ทางพีชคณิตดังนี้:

ตัวอย่างวงจรที่มีวงจรปิดคือแหล่งพลังงานหนึ่งแหล่งและองค์ประกอบความต้านทานโหลดภายนอกหนึ่งตัวในรูปแบบของหลอดไส้ เมื่อคำนวณวงจรที่ซับซ้อนที่มีหลายวงจรและองค์ประกอบโหลดจำนวนมาก กฎของโอห์มและกฎอื่น ๆ จะถูกนำมาใช้กับวงจรทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณจำเป็นต้องรู้กฎของ Kirgoff ทำความเข้าใจว่าเครือข่ายแบบสองเทอร์มินัล เครือข่ายสี่เทอร์มินัล โหนดสาขา และแต่ละสาขาคืออะไร สิ่งนี้ต้องพิจารณาโดยละเอียดในบทความแยกต่างหาก ก่อนหน้านี้ หลักสูตร TERC (ทฤษฎีวงจรวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุ) นี้สอนในสถาบันเป็นเวลาอย่างน้อยสองปี ดังนั้นเราจึงจำกัดตัวเองให้อยู่ในคำจำกัดความง่ายๆ สำหรับวงจรไฟฟ้าที่สมบูรณ์เท่านั้น

คุณสมบัติของความต้านทานในแหล่งจ่ายไฟ

สำคัญ!หากเราเห็นความต้านทานของเกลียวบนหลอดไฟในแผนภาพและในการออกแบบจริง ความต้านทานภายในในการออกแบบแบตเตอรี่กัลวานิกหรือตัวสะสมจะไม่สามารถมองเห็นได้ ในชีวิตจริง แม้ว่าคุณจะถอดแบตเตอรี่ออก แต่ก็ไม่สามารถหาความต้านทานได้ เนื่องจากบางครั้งแบตเตอรี่ก็จะแสดงเป็นชิ้นส่วนแยกต่างหาก

ความต้านทานภายในถูกสร้างขึ้นในระดับโมเลกุล วัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นๆ ที่มีวงจรเรียงกระแสนั้นไม่ได้เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า 100% มีองค์ประกอบที่มีอนุภาคของอิเล็กทริกหรือโลหะที่มีการนำไฟฟ้าอื่น ๆ อยู่เสมอซึ่งจะทำให้เกิดการสูญเสียกระแสและแรงดันไฟฟ้าในแบตเตอรี่ ตัวสะสมและแบตเตอรี่จะแสดงอิทธิพลของความต้านทานขององค์ประกอบโครงสร้างต่อค่าแรงดันและกระแสที่เอาต์พุตอย่างชัดเจนที่สุด ความสามารถของแหล่งกำเนิดในการผลิตกระแสไฟฟ้าสูงสุดนั้นพิจารณาจากความบริสุทธิ์ขององค์ประกอบขององค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลต์ ยิ่งวัสดุบริสุทธิ์มาก ค่า r ยิ่งต่ำลง แหล่งกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะผลิตกระแสไฟฟ้ามากขึ้น และในทางกลับกันเมื่อมีสิ่งสกปรกกระแสจะน้อยลง r เพิ่มขึ้น

ในตัวอย่างของเรา แบตเตอรี่มี EMF 12V ซึ่งเชื่อมต่อกับหลอดไฟที่ใช้พลังงาน 21 W ในโหมดนี้เกลียวของหลอดไฟจะร้อนจนถึงความร้อนสูงสุดที่อนุญาต สูตรของกระแสที่ไหลผ่านเขียนเป็น:

ผม = P\U = 21 วัตต์ / 12V = 1.75 A.

ในกรณีนี้ ไส้หลอดจะไหม้เมื่อหลอดไส้ครึ่งหนึ่ง เรามาดูสาเหตุของปรากฏการณ์นี้กัน สำหรับการคำนวณความต้านทานโหลดรวม (ร + ร) ใช้กฎของโอห์มกับแต่ละส่วนของวงจรและหลักการของสัดส่วน:

(R + r) = 12\ 1.75 = 6.85 โอห์ม

คำถามเกิดขึ้นว่าจะแยกค่า r ออกจากผลรวมของความต้านทานได้อย่างไร ตัวเลือกที่ยอมรับได้คือการวัดความต้านทานของเกลียวหลอดไฟด้วยมัลติมิเตอร์ ลบออกจากผลรวมและรับค่า r - EMF วิธีนี้จะไม่ถูกต้อง - เมื่อขดลวดร้อนขึ้น ความต้านทานจะเปลี่ยนค่าไปอย่างมาก แน่นอนว่าหลอดไฟไม่ใช้พลังงานตามที่ระบุไว้ในลักษณะของมัน เห็นได้ชัดว่าแรงดันและกระแสของไส้หลอดของขดลวดมีขนาดเล็ก หากต้องการทราบสาเหตุ ให้วัดแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมแบตเตอรี่ที่มีโหลดต่ออยู่ เช่น จะเป็น 8 โวลต์ สมมติว่าความต้านทานของเกลียวคำนวณโดยใช้หลักการของสัดส่วน:

U/I = 12V/1.75A = 6.85 โอห์ม

เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง ความต้านทานของหลอดไฟจะคงที่ ในกรณีนี้:

• I = U/R = 8V/6.85 Ohm = 1.16 A โดยต้องใช้ 1.75A;
• การสูญเสียปัจจุบัน = (1.75 -1.16) = 0.59A;
• โดยแรงดันไฟฟ้า = 12V – 8V = 4V

อัตราสิ้นเปลืองพลังงานจะเป็น P = UxI = 8V x 1.16A = 9.28 W แทนที่จะเป็น 21 W ที่ต้องการ มาดูกันว่าพลังงานไปอยู่ที่ไหน ไม่สามารถไปไกลกว่าวงปิดได้ เหลือเพียงสายไฟและการออกแบบแหล่งกำเนิด EMF

ความต้านทาน EMF –รสามารถคำนวณได้โดยใช้ค่าแรงดันและกระแสที่สูญเสียไป:

ร = 4V/0.59A = 6.7 โอห์ม

ปรากฎว่าความต้านทานภายในของแหล่งพลังงาน "กิน" ครึ่งหนึ่งของพลังงานที่ปล่อยออกมาและแน่นอนว่านี่ไม่ปกติ

สิ่งนี้จะเกิดขึ้นกับแบตเตอรี่เก่า หมดอายุ หรือชำรุด ขณะนี้ผู้ผลิตกำลังพยายามตรวจสอบคุณภาพและความบริสุทธิ์ของวัสดุที่ใช้ในปัจจุบันเพื่อลดการสูญเสีย เพื่อให้กำลังสูงสุดส่งไปยังโหลด เทคโนโลยีการผลิตจากแหล่งกำเนิด EMF จะควบคุมว่าค่าไม่เกิน 0.25 โอห์ม

เมื่อรู้กฎของโอห์มสำหรับวงจรปิดโดยใช้สมมุติฐานของสัดส่วนคุณสามารถคำนวณพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับวงจรไฟฟ้าเพื่อระบุองค์ประกอบที่ผิดพลาดหรือออกแบบวงจรใหม่เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

วีดีโอ

งานห้องปฏิบัติการ

ศึกษากฎของโอห์มเพื่อวงจรที่สมบูรณ์

วัตถุประสงค์ของงาน:

วัดแรงเคลื่อนไฟฟ้าและความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดกระแส

อุปกรณ์:

แหล่งจ่ายไฟ (วงจรเรียงกระแส) ลิโน่ (30 โอห์ม, 2 A) แอมมิเตอร์. โวลต์มิเตอร์ สำคัญ. การเชื่อมต่อสายไฟ

การตั้งค่าการทดลองแสดงในภาพที่ 1

เราเชื่อมต่อลิโน่ 2, แอมป์มิเตอร์ 3, คีย์ 4 กับแหล่งกระแส 1

เราเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ 5 เข้ากับแหล่งกระแสโดยตรง

แผนภาพไฟฟ้าของวงจรนี้แสดงในรูปที่ 1

ตามกฎของโอห์ม ความแรงของกระแสในวงจรปิดที่มีแหล่งกำเนิดกระแสเดียวถูกกำหนดโดยนิพจน์

เรามี IR=U - แรงดันไฟฟ้าตกที่ส่วนภายนอกของวงจรซึ่งวัดด้วยโวลต์มิเตอร์เมื่อเปิดวงจร

ลองเขียนสูตร (1) แบบนี้

คุณสามารถค้นหา EMF และความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดกระแสโดยใช้ค่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าของการทดลองสองครั้ง (เช่น 2 และ 5)

ให้เราเขียนสูตร (2) สำหรับการทดลองสองครั้ง

จากสมการ (4) เราพบ

และสำหรับการทดลองใดๆ ก็ตาม เมื่อใช้สูตร (2) เราจะพบว่า E.M.S.

หากเราใช้ตัวต้านทานที่มีความต้านทานประมาณ 4 โอห์มแทนรีโอสแตต ก็สามารถหาความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดได้โดยใช้สูตร (1)

ลำดับงาน.

ประกอบวงจรไฟฟ้า. วัด EMF ของแหล่งกำเนิดกระแสด้วยโวลต์มิเตอร์เมื่อสวิตช์ K เปิดอยู่ ปิดปุ่ม K ใช้ลิโน่ตั้งค่าความแรงของกระแสในวงจร: 0.3; 0.6; 0.9; 1.2; 1.5; 1.8 A. บันทึกค่าโวลต์มิเตอร์ที่อ่านได้สำหรับแต่ละค่าปัจจุบัน คำนวณความต้านทานภายในของแหล่งจ่ายกระแสโดยใช้สูตร (3)

ค้นหาค่าเฉลี่ยของ ravg
ค่าของε, I, U, r, ravg เขียนมันลงในตาราง

ระดับความแม่นยำของเครื่องมือโรงเรียนคือ 4% (เช่น k = 0.04) ดังนั้นข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ในการวัดแรงดันไฟฟ้าและ EMF เท่ากับ

ข้อผิดพลาดในการวัดปัจจุบัน

เขียนผลการวัดขั้นสุดท้าย ε

ค้นหาข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ในการวัดความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดกระแส

ค้นหาข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ในการวัดความต้านทานภายใน

บันทึกผลการวัดขั้นสุดท้าย r

ราฟ ±Δr=…..

ค้นหาความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดโดยใช้สูตร (5) การแทนที่ลิโน่ในวงจรด้วยตัวต้านทานและใช้สูตร (6) ค้นหาความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดกระแส

ข้อกำหนดรายงาน:

ชื่อและวัตถุประสงค์ของงาน วาดแผนภาพวงจรไฟฟ้า เขียนสูตรการคำนวณและการคำนวณเบื้องต้น กรอกตาราง วาดกราฟของ U=f(I) (โดยคำนึงถึงที่ I=0 U=ε)

คำตอบสำหรับคำถาม:

1. กำหนดกฎของโอห์มสำหรับวงจรที่สมบูรณ์

2. EMF คืออะไร?

3. ประสิทธิภาพของวงจรขึ้นอยู่กับอะไร?

4. จะทราบกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้อย่างไร?

5. CPL ของ chain มีค่าสูงสุดในกรณีใดบ้าง?

6. ในกรณีใดที่โหลดภายนอกสูงสุด?

7. ตัวนำที่มีความต้านทาน 2 โอห์มที่เชื่อมต่อกับองค์ประกอบที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 2.2 V จะมีกระแส 1 A ค้นหากระแสไฟฟ้าลัดวงจรขององค์ประกอบ

8. ความต้านทานแหล่งจ่ายภายใน 2 โอห์ม กระแสไฟฟ้าในวงจรคือ 0.5 A แรงดันไฟฟ้าที่ส่วนภายนอกของวงจรคือ 50 V ตรวจสอบกระแสไฟฟ้าลัดวงจร