მიზანი:

ცოდნის გაღრმავება ჯაჭვის მონაკვეთებისთვის ომის კანონის შესახებ და სრული ჯაჭვის შესახებ ომის კანონის შესახებ. კირჩჰოფის წესების გამოყენება DC სქემების გამოთვლისთვის.

აღჭურვილობა : სასწავლო და ლაბორატორიული სტენდი "პირდაპირი დენის კანონები", მულტიმეტრი, სამი ან ოთხი რეზისტორი ცნობილი წინააღმდეგობებით, ორი სხვადასხვა ტიპის გალვანური უჯრედი, დამაკავშირებელი მავთული.

შესავალი

DC მიკროსქემის გამოთვლის პრობლემის განცხადება: ”სქემში მოქმედი ემფ-ის მნიშვნელობების, დენის წყაროების შიდა წინააღმდეგობების და მიკროსქემის ყველა ელემენტის წინააღმდეგობის გაცნობით, გამოთვალეთ დენის სიძლიერე წრედის თითოეულ მონაკვეთში და ძაბვის ვარდნა თითოეულ ელემენტში. .”

ამ პრობლემის გადაჭრისას ვიყენებთ:

ომის კანონი წრედის მონაკვეთისთვის

მე- მიმდინარე ძალა, უ- ძაბვა მიკროსქემის განყოფილებაში, რ- მონაკვეთის წინააღმდეგობა;

ომის კანონი სრული წრედისთვის

მე- მიმდინარე ძალა, ე - ემფმიმდინარე წყარო, რარის გარე წრედის წინააღმდეგობა, რარის დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა.

რამდენიმე დახურული სქემის და რამდენიმე დენის წყაროს შემცველი განშტოებული სქემების პირდაპირი გაანგარიშება ხორციელდება კიხჰოფის ორი წესის გამოყენებით.

განშტოებული წრედის ნებისმიერ წერტილს, სადაც სულ მცირე სამი დენის გამტარი იყრის თავს, ეწოდება კვანძი. ამ შემთხვევაში კვანძში შემავალი დენი დადებითად ითვლება, ხოლო კვანძიდან გამომავალი დენი უარყოფითად.

კირჩჰოფის პირველი წესი: კვანძში შეკრებილი დენების ალგებრული სიძლიერე არის ნული:

კირჩჰოფის მეორე წესი: ნებისმიერ დახურულ წრეში, თვითნებურად არჩეულ განშტოებულ წრეში, დენის ძალების ნამრავლებისა და ამ წრედის შესაბამისი მონაკვეთების წინააღმდეგობების ალგებრული ჯამი უდრის წრედში შეხვედრილი emfs-ების ალგებრულ ჯამს:

(4)

სტენდის აღწერა "მუდმივი დენის კანონები"

სამუშაოში გამოყენებულია სტენდი, რომელიც შედგება ორი დენის წყაროსგან (გალვანური უჯრედები), ოთხი რეზისტორისგან ცნობილი წინააღმდეგობების კომპლექტი, მულტიმეტრი და დამაკავშირებელი მავთულის ნაკრები.

1. ელექტრული სქემების აწყობისას აუცილებელია თითოეულ შეერთებაში კარგი კონტაქტის უზრუნველყოფა.

2. შემაერთებელი მავთულები ტრიალდება ტერმინალის ქვეშ საათის ისრის მიმართულებით .

3. დენების და ძაბვების გაზომვისას მულტიმეტრიანი ზონდები მჭიდროდ უნდა იყოს დაჭერილი ტერმინალებზე.

4. გაზომვები კეთდება ღილაკით ჩართვის მოკლე შერთვისას.

5. არ დატოვოთ ჯაჭვი აწყობილი დიდი ხნით.

უპირველეს ყოვლისა, გაეცანით უნივერსალური ელექტრო საზომი ხელსაწყოს - მულტიმეტრით გაზომვის წესებს.

გაზომვა, დამუშავება და გაზომვის შედეგების პრეზენტაცია

სავარჯიშო 1.

ემფ დენის წყარო შეიძლება გაიზომოს უშუალოდ ვოლტმეტრით საკმაოდ მაღალი სიზუსტით. მაგრამ უნდა გავითვალისწინოთ, რომ ამ შემთხვევაში გაზომილი ძაბვა ნაკლებია emf-ის ნამდვილ მნიშვნელობაზე. ძაბვის ვარდნის სიდიდე თავად დენის წყაროზე.

, (5)

სადაც უ- ვოლტმეტრის ჩვენებები.

განსხვავება emf-ის ნამდვილ მნიშვნელობას შორის. და გაზომილი ძაბვა უდრის:

. (6)

ამ შემთხვევაში ფარდობითი შეცდომა ემფ-ის გაზომვისას. უდრის:

(7)

როგორც წესი, დენის წყაროს (გალვანური უჯრედის) წინააღმდეგობა რამდენიმეა ოჰ(მაგალითად, 1 ომ). მაშინაც კი, თუ ვოლტმეტრის წინააღმდეგობა მცირეა (მაგალითად, 100 ომ), მაშინ ამ შემთხვევაში ემფ-ის პირდაპირი გაზომვის შეცდომა ჯამი » 1%. კარგ ვოლტმეტრს, მათ შორის მულტიმეტრში გამოყენებული, აქვს წესრიგის წინააღმდეგობა 106 ohm. ნათელია, რომ ასეთი ვოლტმეტრის გამოყენებისას შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ვოლტმეტრის მაჩვენებელი პრაქტიკულად უდრის დენის წყაროდან გაზომილ ემფ-ს.

1. მოამზადეთ მულტიმეტრი მუდმივი ძაბვის გასაზომად მანამ 2 ვ .

2. სამაგრებიდან გალვანური უჯრედების ამოღების გარეშე, გაზომეთ და ჩაწერეთ მათი ემფ. ზუსტი ვოლტის მეასედამდე.

3. ე.ფ.ს. ღირებულება ყოველთვის დადებითია. დააკვირდით პოლარობას მულტიმეტრის დენის წყაროებთან შეერთებისას. მულტიმეტრის წითელი ზონდი უკავშირდება მიმდინარე წყაროს "+".

დავალება 2.

დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა შეიძლება გამოითვალოს Ohm-ის კანონის გამოყენებით:

1. მოამზადეთ მულტიმეტრი მუდმივი დენის გასაზომად სანამ 10(20) ა .

2. შეადგინეთ ელექტრული წრე სერიით დაკავშირებული დენის წყაროდან, რეზისტორიდან (ერთ-ერთი კომპლექტიდან) და ამპერმეტრიდან.

3. გაზომეთ დენი წრეში.

4. გამოთვალეთ და ჩაწერეთ წყაროს შიდა წინააღმდეგობა.

5. მიიღეთ მსგავსი ზომები სხვა ელემენტისთვის.

დავალება 3. DC ელექტრული წრის გაანგარიშება

1. აკრიფეთ ელექტრული წრე მასწავლებლის მიერ შემოთავაზებული სქემის მიხედვით (სქემები 1-7).

2. დახაზეთ დიაგრამა სამუშაო ანგარიშში და მიუთითეთ არჩეული რეზისტორების მნიშვნელობები.

3. კირჩჰოფის წესების გამოყენებით გამოთვალეთ დენები წრედის ყველა განშტოებაზე. გამოთვალეთ ძაბვის ვარდნა თითოეულ რეზისტორზე.

4. მულტიმეტრის გამოყენებით გაზომეთ დენი გასაზომად ხელმისაწვდომ ადგილას. გაზომეთ ძაბვის ვარდნა თითოეულ რეზისტორზე.

5. გამოსავალში შეადარეთ გაზომილი და გამოთვლილი მნიშვნელობები და მიუთითეთ შესაძლო შეუსაბამობების მიზეზები.

დავალება 4. დენის წყაროების დაკავშირება ბატარეებში

1. დენის წყაროები შეიძლება დაუკავშირდეს ბატარეებს ორი ძირითადი გზით: პარალელურად და სერიულად. თუ წყაროები დაკავშირებულია სერიაში, მაშინ მათი ემფ. და შიდა წინააღმდეგობები ემატება:

იდენტური დენის წყაროების პარალელური კავშირით, ჯამური ემფ. ბატარეა უდრის emf-ს. ერთი წყარო და ბატარეის შიდა წინააღმდეგობა n-ჯერ ნაკლებია ერთი დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობაზე:

(10)

აკრიფეთ სქემები 8, 9 სქემების მიხედვით, რომელშიც ორივე კავშირის სქემა განხორციელებულია. გამოთვალეთ და გაზომეთ დენი წრეში ამ კავშირებზე. გამოსავალში შეადარეთ გამოთვლილი და გაზომილი მნიშვნელობები.

ლაბორატორიის ანგარიში #3

ოჰმის კანონის გამოყენების შესწავლა DC სქემების გამოთვლაში

შეასრულა სკოლა "ძიების" მოსწავლემ

…………………………………………………………………………………

”…….”…………….. 200….

სავარჯიშო 1 . ემფ-ის განმარტება მიმდინარე წყაროები

პირველი მიმდინარე წყარო ე 1 = ……… AT

მეორე მიმდინარე წყარო ე 2 = ……… AT

დავალება 2 . დენის წყაროების შიდა წინააღმდეგობის გაზომვა

პირველი მიმდინარე წყარო

რ = ……… ოჰ, მე = ……… ა, რ 1 = ……… ოჰ

მეორე მიმდინარე წყარო

რ = ……… ოჰ, მე = ……… ა, რ 2 = ……… ოჰ

ცხრილი 1

დასკვნა: ……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………

სხვადასხვა დანიშნულების სქემების დაპროექტებისა და შეკეთებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული Ohm-ის კანონი სრული წრედისთვის. ამიტომ, ვინც ამას აპირებს, პროცესების უკეთ გასაგებად, ეს კანონი უნდა იყოს ცნობილი. Ohm-ის კანონები იყოფა ორ კატეგორიად:

• ელექტრული წრედის ცალკეული მონაკვეთისთვის;
• სრული დახურული სქემისთვის.

ორივე შემთხვევაში გათვალისწინებულია შიდა წინააღმდეგობა ელექტრომომარაგების სტრუქტურაში. გამოთვლით გამოთვლებში გამოიყენება Ohm-ის კანონი დახურული სქემისთვის და სხვა განმარტებები.

უმარტივესი წრე EMF წყაროთ

სრული მიკროსქემის შესახებ ოჰმის კანონის გასაგებად, შესწავლის სიცხადისთვის, განიხილება უმარტივესი წრე ელემენტების მინიმალური რაოდენობით, EMF და აქტიური რეზისტენტული დატვირთვით. დამაკავშირებელი მავთულები შეიძლება დაემატოს კომპლექტს. 12 ვოლტიანი მანქანის ბატარეა იდეალურია ელექტრომომარაგებისთვის, იგი განიხილება როგორც EMF წყარო, რომელსაც აქვს საკუთარი წინააღმდეგობა სტრუქტურულ ელემენტებში.

დატვირთვის როლს ასრულებს ჩვეულებრივი ინკანდესენტური ნათურა ვოლფრამის ძაფით, რომელსაც აქვს რამდენიმე ათეული ომის წინააღმდეგობა. ეს დატვირთვა ელექტრო ენერგიას სითბოდ გარდაქმნის. მხოლოდ რამდენიმე პროცენტი იხარჯება სინათლის ნაკადის გამოყოფაზე. ასეთი სქემების გაანგარიშებისას გამოიყენება Ohm-ის კანონი დახურული წრედისთვის.

პროპორციულობის პრინციპი

ექსპერიმენტული კვლევები სრული მიკროსქემის პარამეტრების სხვადასხვა მნიშვნელობებზე რაოდენობების გაზომვის პროცესში:

• მიმდინარე სიძლიერე - I A;
• ბატარეის და დატვირთვის წინააღმდეგობების ჯამები - R + r იზომება ohms-ში;
• EMF - დენის წყარო, აღინიშნება როგორც E. იზომება ვოლტებში

დაფიქსირდა, რომ დენის სიძლიერე პირდაპირპროპორციულია EMF-ის და უკუპროპორციულია იმ წინააღმდეგობების ჯამისა, რომლებიც დახურულია წრეში სერიით. ალგებრულად, ჩვენ ამას ვაყალიბებთ შემდეგნაირად:

დახურული მიკროსქემის განხილული მაგალითია ერთი კვების წყარო და ერთი გარე დატვირთვის წინააღმდეგობის ელემენტი ძაფის ნათურის სახით. კომპლექსური სქემების გამოთვლისას რამდენიმე სქემით და მრავალი დატვირთვის ელემენტით, ოჰმის კანონი გამოიყენება მთელ წრედზე და სხვა წესებზე. კერძოდ, თქვენ უნდა იცოდეთ კირჰოფის კანონები, გაიგოთ რა არის ორტერმინალური ქსელები, ოთხპოლუსები, გასასვლელი კვანძები და ცალკეული განშტოებები. ეს მოითხოვს დეტალურ განხილვას ცალკეულ სტატიაში; ადრე ეს კურსი TERC (ელექტრული და რადიო სქემების თეორია) ისწავლებოდა ინსტიტუტებში მინიმუმ ორი წლის განმავლობაში. ამიტომ, ჩვენ შემოვიფარგლებით მარტივი განმარტებით მხოლოდ სრული ელექტრული წრედისთვის.

დენის წყაროებში წინააღმდეგობის მახასიათებლები

Მნიშვნელოვანი!თუ დიაგრამაში და რეალურ დიზაინში ვხედავთ ნათურაზე სპირალის წინააღმდეგობას, მაშინ გალვანური ბატარეის, ანუ აკუმულატორის დიზაინში შიდა წინააღმდეგობა არ ჩანს. რეალურ ცხოვრებაში, ბატარეის დაშლის შემთხვევაშიც კი შეუძლებელია წინააღმდეგობის პოვნა, ის არ არსებობს როგორც ცალკეული ნაწილი, ხანდახან გამოსახულია დიაგრამებზე.

შიდა წინააღმდეგობა იქმნება მოლეკულურ დონეზე. ბატარეის ან სხვა გენერატორის დენის წყაროს გამტარი მასალები რექტფიკატორით არ არის 100% გამტარი. ყოველთვის არის ელემენტები დიელექტრიკის ნაწილაკებით ან სხვა გამტარობის ლითონებით, ეს ქმნის ბატარეაში დენის და ძაბვის დანაკარგებს. აკუმულატორებსა და ბატარეებზე, სტრუქტურული ელემენტების წინააღმდეგობის გავლენა გამომავალზე ძაბვისა და დენის სიდიდეზე ყველაზე მკაფიოდ არის ნაჩვენები. წყაროს მაქსიმალური დენის მიწოდების უნარი განსაზღვრავს გამტარ ელემენტების და ელექტროლიტის შემადგენლობის სიწმინდეს. რაც უფრო სუფთაა მასალები, მით უფრო დაბალია r-ის მნიშვნელობა, EMF წყარო უფრო მეტ დენს გამოიმუშავებს. და, პირიქით, მინარევების არსებობისას დენი ნაკლებია, r იზრდება.

ჩვენს მაგალითში, ბატარეას აქვს EMF 12 ვ, მას უკავშირდება ნათურა, რომელსაც შეუძლია მოიხმაროს 21 ვტ სიმძლავრე, ამ რეჟიმში ნათურის კოჭა თბება მაქსიმალურ დასაშვებ ნათებამდე. მასში გამავალი დენის ფორმულირება ასე იწერება:

I \u003d P\U \u003d 21 W / 12V \u003d 1,75 A.

ამ შემთხვევაში, ნათურის სპირალი იწვის ნახევრად სიცხეზე, ჩვენ გავარკვევთ ამ ფენომენის მიზეზს. მთლიანი დატვირთვის წინააღმდეგობის გამოთვლებისთვის (რ + რ) გამოიყენეთ Ohm-ის კანონები სქემების ცალკეული მონაკვეთებისთვის და პროპორციულობის პრინციპები:

(R + r) \u003d 12\ 1.75 \u003d 6.85 ohms.

ჩნდება კითხვა, თუ როგორ უნდა გამოვყოთ r-ის მნიშვნელობა წინააღმდეგობების ჯამიდან. ნებადართულია ვარიანტი - ნათურის სპირალის წინააღმდეგობის გაზომვა მულტიმეტრით, გამოკლება ჯამიდან და მიიღეთ r - EMF მნიშვნელობა. ეს მეთოდი არ იქნება ზუსტი - როდესაც სპირალი თბება, წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად ცვლის მის მნიშვნელობას. აშკარაა, რომ ნათურა არ მოიხმარს თავის მახასიათებლებში გამოცხადებულ სიმძლავრეს. ნათელია, რომ ძაბვა და დენი მცირეა კოჭის გასათბობად. მიზეზის გასარკვევად გავზომოთ ბატარეაზე ძაბვის ვარდნა დაკავშირებული დატვირთვით, მაგალითად, იქნება 8 ვოლტი. დავუშვათ, რომ კოჭის წინააღმდეგობა გამოითვლება პროპორციულობის პრინციპების გამოყენებით:

U / I \u003d 12V / 1.75A \u003d 6.85 Ohms.

როდესაც ძაბვა ეცემა, ნათურის წინააღმდეგობა რჩება მუდმივი, ამ შემთხვევაში:

• I \u003d U / R \u003d 8V / 6.85 Ohm \u003d 1.16 A საჭირო 1.75A-ზე;
• მიმდინარე დანაკარგი \u003d (1.75 -1.16) \u003d 0.59A;
• ძაბვა = 12V - 8V = 4V.

ენერგიის მოხმარება იქნება P = UxI = 8V x 1.16A = 9.28 W ნაცვლად დადგენილი 21 W-ისა. გაარკვიეთ სად მიდის ენერგია. ის ვერ სცილდება დახურულ მარყუჟს, რჩება მხოლოდ მავთულები და EMF წყაროს დიზაინი.

EMF წინააღმდეგობა -რშეიძლება გამოითვალოს ძაბვისა და დენის დაკარგული მნიშვნელობების გამოყენებით:

r \u003d 4V / 0.59A \u003d 6.7 ohms.

გამოდის, რომ დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა "ჭამს" თავისთვის გამოყოფილი ენერგიის ნახევარს და ეს, რა თქმა უნდა, არ არის ნორმალური.

ეს ხდება ძველ დახარჯულ ან დეფექტურ ბატარეებში. ახლა მწარმოებლები ცდილობენ აკონტროლონ გამოყენებული მიმდინარე მასალების ხარისხი და სისუფთავე დანაკარგების შესამცირებლად. იმისათვის, რომ მაქსიმალური სიმძლავრე მიეცეს დატვირთვას, EMF წყაროს წარმოების ტექნოლოგიები აკონტროლებენ, რომ მნიშვნელობა არ აღემატებოდეს 0,25 ohms-ს.

ოჰმის კანონის ცოდნა დახურული სქემისთვის, პროპორციულობის პოსტულატების გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გამოთვალოთ ელექტრული სქემებისთვის საჭირო პარამეტრები გაუმართავი ელემენტების დასადგენად ან სხვადასხვა მიზნებისთვის ახალი სქემების შესაქმნელად.

ვიდეო

Ohm-ის კანონი სრული წრედისთვის არის ემპირიული (ექსპერიმენტიდან მიღებული) კანონი, რომელიც ადგენს კავშირს დენის სიძლიერეს, ელექტროძრავის ძალას (EMF) და გარე და შიდა წინააღმდეგობას შორის წრედში.

DC სქემების ელექტრული მახასიათებლების რეალური კვლევების ჩატარებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ თავად დენის წყაროს წინააღმდეგობა. ამრიგად, ფიზიკაში ხდება გადასვლა იდეალური დენის წყაროდან რეალურ დენის წყაროზე, რომელსაც აქვს საკუთარი წინააღმდეგობა (იხ. სურ. 1).

ბრინჯი. 1. იდეალური და რეალური მიმდინარე წყაროების გამოსახულება

დენის წყაროს საკუთარი წინააღმდეგობის გათვალისწინება ავალდებულებს ოჰმის კანონის გამოყენებას სრული წრედისთვის.

ჩვენ ვაყალიბებთ Ohm-ის კანონს სრული წრედისთვის შემდეგნაირად (იხ. ნახ. 2): დენის სიძლიერე სრულ წრეში პირდაპირპროპორციულია EMF-ის და უკუპროპორციულია მიკროსქემის მთლიანი წინააღმდეგობის, სადაც მთლიანი წინააღმდეგობა გაგებულია, როგორც ჯამი. გარე და შიდა წინააღმდეგობები.

ბრინჯი. 2. ოჰმის კანონის სქემა სრული წრედისთვის.

• R – გარე წინააღმდეგობა [Ohm];
• r არის EMF წყაროს წინააღმდეგობა (შიდა) [Ohm];
• I - მიმდინარე სიძლიერე [A];
• ε – მიმდინარე წყაროს EMF [V].

მოდით განვიხილოთ რამდენიმე დავალება ამ თემაზე. Ohm-ის კანონის ამოცანები სრული სქემისთვის ჩვეულებრივ ეძლევა მე-10 კლასის მოსწავლეებს, რათა მათ უკეთ გაიგონ მითითებული თემა.

I. განსაზღვრეთ დენის სიძლიერე წრედში ნათურის, წინააღმდეგობის 2,4 ohms და დენის წყაროს, რომლის EMF არის 10 V და შიდა წინააღმდეგობა 0,1 ohms.

ოჰმის კანონის განმარტებით სრული წრედისთვის, დენის სიძლიერე არის:

II. განსაზღვრეთ დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა EMF-ით 52 ვ. თუ ცნობილია, რომ როდესაც ეს დენის წყარო უკავშირდება წრედს, რომლის წინააღმდეგობაა 10 ohms, ამპერმეტრი აჩვენებს მნიშვნელობას 5 A.

ჩვენ ვწერთ ომის კანონს სრული წრედისთვის და გამოვხატავთ მისგან შიდა წინააღმდეგობას:

III. ერთხელ სკოლის მოსწავლემ ჰკითხა ფიზიკის მასწავლებელს: "რატომ ითმენს ბატარეა?" როგორ ვუპასუხოთ ამ კითხვას სწორად?

ჩვენ უკვე ვიცით, რომ რეალურ წყაროს აქვს საკუთარი წინააღმდეგობა, რაც განპირობებულია ან ელექტროლიტური ხსნარების წინააღმდეგობით გალვანური უჯრედებისთვის და ბატარეებისთვის, ან გამტარებლების წინააღმდეგობით გენერატორებისთვის. ოჰმის კანონის მიხედვით სრული წრედისთვის:

ამრიგად, წრეში დენი შეიძლება შემცირდეს EMF-ის შემცირების ან შიდა წინააღმდეგობის გაზრდის გამო. ბატარეის EMF მნიშვნელობა თითქმის მუდმივია. ამრიგად, წრეში დენი მცირდება შიდა წინააღმდეგობის გაზრდით. ასე რომ, "ბატარეა" ზის, რადგან მისი შიდა წინააღმდეგობა იზრდება.

თემა: "ოჰმის კანონის შესწავლა ჯაჭვის მონაკვეთისთვის"

ობიექტური: ექსპერიმენტულად დადგინდეს დენის სიძლიერის დამოკიდებულება ძაბვაზე და წინაღობაზე.

აღჭურვილობა: ლაბორატორიული ამპერმეტრი, ლაბორატორიული ვოლტმეტრი, ელექტრომომარაგება, სამი რეზისტორების ნაკრები 1 ohm, 2 ohm, 4 ohm წინააღმდეგობებით, რიოსტატი, დენის დახურვის შეცვლა, დამაკავშირებელი მავთულები.

პროგრესი.

მოკლე თეორიული ინფორმაცია

Ელექტროობა -დამუხტული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა

ელექტრული დენის რაოდენობრივი საზომია მიმდინარე სიძლიერე მე

მიმდინარე სიძლიერე -– სკალარული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის მუხტის q თანაფარდობას, გადაცემულია გამტარის განივი მონაკვეთის მეშვეობით დროის ინტერვალში t, ამ დროის ინტერვალთან:

SI ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში დენი იზომება ამპერები [მაგრამ].

დენის სიძლიერის საზომი ინსტრუმენტი ამპერმეტრი.ჩართულია ჯაჭვში თანმიმდევრულად

Ვოლტაჟი- ეს არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ელექტრული ველის მოქმედებას დამუხტულ ნაწილაკებზე, რიცხობრივად უდრის ელექტრული ველის მუშაობას პოტენციალის მქონე წერტილიდან მუხტის გადაადგილებისას.φ 1 პოტენციალის დონემდეφ 2

U 12 \u003d φ 1 - φ 2

უ- ვოლტაჟი

ა – მიმდინარე სამუშაოები

ქ – ელექტრული მუხტი

ძაბვის ერთეული - ვოლტი [V]

ძაბვის საზომი ინსტრუმენტი - ვოლტმეტრი.იგი დაკავშირებულია წრედთან იმ მონაკვეთის პარალელურად, რომელზეც იზომება პოტენციალის განსხვავება.

ელექტრული სქემების დიაგრამებზე მითითებულია ამპერმეტრი.

დირიჟორში ელექტრული დენის წინააღმდეგობის დამახასიათებელი მნიშვნელობა, რომელიც განპირობებულია გამტარის შიდა სტრუქტურით და მისი ნაწილაკების ქაოტური მოძრაობით, ე.წ.გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა.

გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა დამოკიდებულიაზომებიდა დირიჟორის ფორმები და დან მასალა, საიდანაც მზადდება გამტარი.

S არის დირიჟორის განივი ფართობი

ლ – დირიჟორის სიგრძე

ρ - გამტარის სპეციფიკური წინააღმდეგობა

SI-ში გამტარების ელექტრული წინააღმდეგობის ერთეულია ომ[ოჰმ].

გრაფიკული დამოკიდებულებამიმდინარე სიძლიერე მე ძაბვისგან უ - ვოლტ-ამპერის მახასიათებლები

ომის კანონი ჯაჭვის ერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის: დირიჟორში დენი პირდაპირპროპორციულია გამოყენებული ძაბვისა და უკუპროპორციულია გამტარის წინააღმდეგობისა.

მისი აღმომჩენის სახელი დაარქვეს ჯორჯ ომ.

პრაქტიკული ნაწილი

1. სამუშაოს შესასრულებლად აკრიფეთ ელექტრული წრე დენის წყაროდან, ამპერმეტრი, რეოსტატი, 2 ომიანი მავთულის რეზისტორი და გასაღები. შეაერთეთ ვოლტმეტრი მავთულის რეზისტორთან პარალელურად (იხ. დიაგრამა).

2. გამოცდილება 1.

ცხრილი 1. განყოფილების წინააღმდეგობა 2 ohm

3.

4. გამოცდილება 2.

ცხრილი 2.

5.

6. Უპასუხეთ უსაფრთხოების კითხვებს.

ტესტის კითხვები

1. რა არის ელექტრული დენი?

2. განსაზღვრეთ მიმდინარე სიძლიერე. როგორ არის დანიშნული? რა არის ფორმულა?

3. რა არის დენის საზომი ერთეული?

4. რა ინსტრუმენტი ზომავს მიმდინარე სიძლიერეს? როგორ უკავშირდება ის ელექტრო წრედს?

5. განსაზღვრეთ ძაბვა. როგორ არის დანიშნული? რა არის ფორმულა?

6. რა არის ძაბვის საზომი ერთეული?

7. რა მოწყობილობა ზომავს ძაბვას? როგორ უკავშირდება ის ელექტრო წრედს?

8. განსაზღვრეთ წინააღმდეგობა. როგორ არის დანიშნული? რა არის ფორმულა?

9. რა არის წინაღობის საზომი ერთეული?

10. ჩამოაყალიბეთ ოჰმის კანონი ჯაჭვის მონაკვეთისთვის.

გაზომვის ვარიანტი.

გამოცდილება 1. დენის სიძლიერის ძაბვაზე დამოკიდებულების შესწავლა წრედის მოცემულ მონაკვეთში. ჩართეთ დენი. რიოსტატის გამოყენებით, მიიტანეთ ძაბვა მავთულის რეზისტორების ტერმინალებზე 1 ვ-მდე, შემდეგ 2 ვ-მდე და 3 ვ-მდე. ყოველ ჯერზე, გაზომეთ მიმდინარე სიძლიერე და ჩაწერეთ შედეგები ცხრილში. ერთი.

ცხრილი 1. განყოფილების წინააღმდეგობა 2 ohm

ექსპერიმენტული მონაცემების საფუძველზე დახაზეთ დენის და ძაბვის გრაფიკი. გააკეთე დასკვნა.

გამოცდილება 2. დენის სიძლიერის დამოკიდებულების გამოკვლევა წრედის მონაკვეთის წინააღმდეგობაზე მის ბოლოებზე მუდმივ ძაბვაზე. ჩართეთ წრეში ანალოგიურად მავთულის რეზისტორი, ჯერ 1 ომიანი წინააღმდეგობით, შემდეგ 2 ომით და 4 ომით. რეოსტატის გამოყენებით ყოველ ჯერზე დააყენეთ ერთი და იგივე ძაბვა მონაკვეთის ბოლოებზე, მაგალითად, 2 ვ. გაზომეთ მიმდინარე სიძლიერე, ჩაწერეთ შედეგები ცხრილში 2.

ცხრილი 2.მუდმივი ძაბვა ნაკვეთზე 2 ვ

ექსპერიმენტული მონაცემების საფუძველზე, დახაზეთ დენის სიძლიერის დამოკიდებულება წინაღობაზე. გააკეთე დასკვნა.

პრეზენტაცია: "ლაბორატორიული სამუშაო: "ოჰმის კანონის შესწავლა ჯაჭვის მონაკვეთისთვის" .

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

ლაბორატორიული სამუშაო №10. "ოჰმის კანონის შესწავლა სრული წრედისთვის - 3 გზა." სამუშაოს მიზანი: ოჰმის კანონის შესწავლა სრული წრედისთვის. სამუშაოს ამოცანები:  მუდმივი დენის წყაროს EMF-ის და შიდა წინაღობის განსაზღვრა მისი დენის ძაბვის მახასიათებლით;  გარე წრედში გამოთავისუფლებული სიმძლავრის გრაფიკული დამოკიდებულების შესწავლა ელექტრული დენის სიდიდეზე P  f I  . აღჭურვილობა: პირდაპირი დენის წყარო, ამპერმეტრი, ვოლტმეტრი, დამაკავშირებელი მავთულები, გასაღები, რეოსტატი. სამუშაოს შესრულების თეორია და მეთოდი: Ohm-ის კანონი I  Rr სრული წრედისთვის I  Rr . გადავცვალოთ    I  R  r   I  R  I  r  U  I  r    U  I  r  I  r  U  I  r    U  I  r . გამოხატულება შესაბამისად, DC წყაროს გამოსავალზე ძაბვის დამოკიდებულებას დენის სიძლიერის სიდიდეზე (ძაბვის მახასიათებელი) აქვს ფორმა (იხ. სურ. 1): ნახ. 1 DC წყაროს დენის ძაბვის მახასიათებლის ანალიზი: 1) C წერტილისთვის: I=0, შემდეგ U    0  r   2) D წერტილისთვის: U=0, შემდეგ 0    I  r    I  r  I  3) tg  U   r I მოკლე ჩართვა   I მოკლე ჩართვა r   I  r   I  r   I  r   I  r   I . მაშასადამე, გრაფიკული დამოკიდებულება P  f I  არის პარაბოლა, რომლის ტოტები მიმართულია ქვემოთ (იხ. სურ. 2). ბრინჯი. 2 გრაფიკული დამოკიდებულების ანალიზი P  f I  (იხ. სურ. 3): ნახ. 3 1) B წერტილისთვის: P=0, მაშინ 0  I   I 2  r  0    I  r  I   r  I k.z. , ე.ი. abscissa t.B შეესაბამება მოკლე ჩართვის დენს; 2) იმიტომ პარაბოლა სიმეტრიულია, მაშინ აბსციზა t.A არის მოკლე შერთვის დენის ნახევარი I  3) რადგან თ.A I  I კ.   , და ორდინატი შეესაბამება მაქსიმალური სიმძლავრის მნიშვნელობას; 2 2r  Rr და I  2r , შემდეგ გარდაქმნების შემდეგ ვიღებთ R=r – პირობას, რომლის დროსაც პირდაპირი დენის წყაროსთან გარე წრედში გამოთავისუფლებული სიმძლავრე იღებს მაქსიმალურ მნიშვნელობას; 2     r  4) მაქსიმალური სიმძლავრის მნიშვნელობა P  I 2  R   .  4r 2r 2 ოპერაცია: 1. შეაერთეთ ვოლტმეტრი DC წყაროს ტერმინალებთან (იხ. სურ. 4). ვოლტმეტრის მიერ ნაჩვენები ძაბვა აღებულია როგორც DC წყაროს EMF-ის მნიშვნელობა და განიხილება როგორც მითითება ამ ლაბორატორიული სამუშაოსთვის. შედეგი ჩაწერეთ სახით: (U±U) V. აიღეთ ვოლტმეტრის გაყოფის მნიშვნელობის ტოლი აბსოლუტური შეცდომა. ბრინჯი. 4 2. აკრიფეთ ექსპერიმენტული დაყენება 5-ზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით: ნახ. 5 3. ჩაატარეთ 5-10 ცდის სერია, რეოსტატის სლაიდერის გლუვი მოძრაობით, შეიტანეთ გაზომვის შედეგები ცხრილში: დენის ძაბვა I U A B 4. მიღებული ექსპერიმენტული მონაცემების საფუძველზე ააგეთ მუდმივი წყაროს დენის ძაბვის მახასიათებელი. 5. განსაზღვრეთ DC წყაროს EMF-ის შესაძლო მნიშვნელობა და მოკლე ჩართვის დენის. 6. ექსპერიმენტული მონაცემების გრაფიკული დამუშავების ტექნიკისა და გამოთვლების გამოყენება DC წყაროს შიდა წინააღმდეგობის გამოსათვლელად. 7. გამოთვლების შედეგები წარმოადგინეთ სახით:  DC წყაროს EMF: (avg±avg) V;  DC წყაროს შიდა წინააღმდეგობა: r=(rav±rav) Ohm. 8. შექმენით გრაფიკული დამოკიდებულება U  f I  Microsoft Excel-ში გრაფიკის ოსტატის გამოყენებით ტრენდის ხაზის დამატებით და სწორი ხაზის განტოლების მითითებით. განტოლების ძირითადი პარამეტრების საფუძველზე, განსაზღვრეთ პირდაპირი დენის წყაროს EMF-ის შესაძლო მნიშვნელობა, მოკლე ჩართვის დენი და შიდა წინააღმდეგობა. 9. ციფრულ ღერძებზე მიუთითეთ EMF-ის მნიშვნელობების დიაპაზონი, DC წყაროს შიდა წინააღმდეგობა და მოკლე შერთვის დენი, რომელიც მიღებულია განსაზღვრის სხვადასხვა მეთოდით. 10. გამოიკვლიეთ გარე წრედში გამოთავისუფლებული სიმძლავრე ელექტრული დენის სიდიდისგან. ამისათვის შეავსეთ ცხრილი და ააგეთ გრაფიკული დამოკიდებულება P  f I  : დენის სიძლიერე სიმძლავრე I P A W 11. გრაფიკის მიხედვით განსაზღვრეთ მაქსიმალური სიმძლავრის მნიშვნელობა, მოკლე ჩართვის დენი, დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა და EMF. 12. Microsoft Excel-ში შესაძლებელია გრაფიკული დამოკიდებულების აგება P  f I  დიაგრამის ოსტატის გამოყენებით პოლინომიური ტენდენციის ხაზის დამატებით 2 ხარისხით, მრუდის გადაკვეთა OY (P) ღერძთან. საწყისზე და დიაგრამაზე განტოლების მითითებით. განტოლების ძირითადი პარამეტრების საფუძველზე, განსაზღვრეთ მაქსიმალური სიმძლავრის მნიშვნელობა, მოკლე ჩართვის დენი, დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა და EMF. 13. ჩამოაყალიბეთ ზოგადი დასკვნა ნამუშევარზე.