Визначення опору та провідності в електричних ланцюгах є важливим кроком при проектуванні та аналізі різних електричних пристроїв. Особливо, при включенні двох приймачів послідовно, необхідно знати значення опору і провідності кожного з них, щоб правильно розрахувати загальну характеристику системи.
Опір зазвичай вимірюється в омах і являє собою ступінь опору електричного струму в ланцюзі. Високий опір говорить про те, що струм в ланцюзі буде ослаблений, а низький опір дозволяє струму проходити практично без ослаблення. Визначення опору приймачів здійснюється за допомогою вимірювальних приладів, таких як омметр або мультиметр.
Провідність, з іншого боку, вимірюється в сіменсах і являє собою зворотне значення опору. Хоча опір показує, наскільки ефективно матеріал протистоїть струму, провідність показує, наскільки добре матеріал проводить струм. Висока провідність говорить про те, що струм буде легко протікати крізь приймач, а низька провідність говорить про те, що струм буде чинити опір і утруднятися в потоці.
Метод визначення опору і провідності
Опір і провідність можуть бути визначені шляхом використання методу послідовного підключення двох приймачів.
Для цього слід спочатку виміряти опір кожного приймача окремо. Потім приймачі послідовно підключаються один до одного.
Вимірюється опір загального ланцюга, що складається з двох приймачів. Різниця опорів виміряної ланцюга і виміряних окремо приймачів дозволяє визначити опір і провідність кожного приймача.
Опір приймача можна знайти, використовуючи формулу:
де Rпр-опір приймача, Rц-виміряний опір ланцюга, R1 - виміряний опір іншого приймача.
Провідність приймача може бути знайдена, використовуючи формулу:
де Gпр-провідність приймача.
Таким чином, метод послідовного підключення дозволяє визначити опір і провідність двох послідовно включених приймачів.
Підготовка до вимірювань
Перед початком вимірювань необхідно виконати деяку підготовчу роботу. По-перше, переконайтеся, що всі прилади та інструменти, які вам знадобляться, знаходяться в справному стані. Перевірте стан мультиметра, з'єднувальних проводів і акумуляторів, якщо вони використовуються.
По-друге, визначте послідовність підключення приладів. Почніть з підключення мультиметра до джерела живлення та перевірте його працездатність. Потім підключіть перший приймач до виходу мультиметра. Після цього підключіть другий приймач до виходу першого приймача. Таким чином, ви отримаєте двокомпонентну ланцюг, в якій перший і другий приймачі з'єднані послідовно.
По-третє, встановіть мультиметр в потрібний режим вимірювань. В даному випадку, вам буде потрібно вимірювати опір. Переконайтеся, що величина вимірюваного опору знаходиться в межах вимірювального діапазону мультиметра і виберіть відповідний режим.
По-четверте, переконайтеся, що ланцюг з приймачів знаходиться у відкритому стані, тобто в ній не проходить електричний струм. Для цього переконайтеся, що всі приймачі вимкнені та відключені від джерела живлення.
По-п'яте, перевірте провідність з'єднувальних проводів. Зазвичай це робиться за допомогою перевірки на оборотний опір. Переконайтеся, що провідність з'єднувальних проводів між мультиметром і кожним приймачем хороша, інакше вимірювання можуть бути неточними.
Готуючись до вимірювань, дотримуйтесь зазначених вище кроків. У разі виявлення помилок або неполадок, усуньте їх перед проведенням вимірювань.
Визначення опору приймачів
Для початку підключіть мультиметр до ланцюга, послідовно включеної з приймачами. Встановіть мультиметр в режим вимірювання опору (омметра) і виберіть відповідний діапазон вимірювань.
Далі, за допомогою двох вимірювальних щупів мультиметра торкайтеся контактів, розташованих по обох кінцях послідовно включених приймачів. Зверніть увагу, що при вимірюванні опору необхідно переконатися, що ланцюг не підключений до джерела живлення, щоб не пошкодити мультиметр.
Коли контакти з приймачами коректно підключені до щупів мультиметра, вважайте значення, що відображається на дисплеї. Це значення буде показувати опір всієї послідовно включеної ланцюга з приймачами.
Визначення опору приймачів також може бути виконано з використанням розрахункових формул і відомих параметрів ланцюга. Для цього необхідно знати значення опору кожного окремого приймача, а також знання законів Кірхгофа і законів Ома для послідовно включених ланцюгів. Додавання значень опору кожного приймача дасть загальний опір ланцюга.
Обидва методи, вимірювання і розрахунок, є важливими для визначення опору приймачів, і можуть застосовуватися в різних ситуаціях в електротехніці та електроніці.
| Приймач | Опір (Ом) |
|---|---|
| Приймач 1 | 10 |
| Приймач 2 | 20 |
| Всього | 30 |
Визначення провідності
Для визначення провідності двох послідовно включених приймачів необхідно зняти показання опорів кожного з приймачів окремо і разом. Знаючи опору і застосовуючи закон Ома (U = I × r), можна розрахувати струм, що протікає через ланцюг.
Провідність (G) обчислюється як зворотна величина опору (R) за формулою: G = 1/R. Величина провідності вимірюється в Сіменс (Сі).
Використовуючи певні опору і провідності кожного приймача, можна порівняти їх характеристики і вибрати найбільш підходящий для конкретної мети.
Аналіз результатів
- Значення опору приймачів становить R1 і R2 відповідно.
- Опір і провідність двох послідовно включених приймачів можна визначити за допомогою формули:
- Опору: R = R1 + R2,
- Провідність: G = 1/R.
- Провідність двох послідовно включених приймачів може бути використана для визначення повного опору ланцюга.
- Отримані результати можуть бути використані для розрахунку та оптимізації електричних ланцюгів.
Зверніть увагу, що точність результатів може залежати від точності використаних вимірювальних приладів та умов експерименту.