7.15. Soros- és párhuzamos kapcsolás feszültség- és áramerősség-viszonyainak mérése
A kísérlet célja
Soros- és párhuzamos kapcsolás feszültség- és áramerősség-viszonyaira megismert összefüggések kísérleti alátámasztása.
Szükséges anyagok, eszközök
- tápegység (egyenáramú, 4 V-os)
- próbapanel
- digitális multiméter, 2 db
- ellenállások próbapanelhez illő foglalatban (célszerűen 250 Ω-os, 500 Ω-os, 1000 Ω-os)
- banándugós vezetékek
- átkötő vezeték próbapanelhez illő foglalatban, 3 db
a) Soros kapcsolás
Leírás
Állítsuk össze a képen és kapcsolási rajzon látható egyszerű soros kapcsolást három különböző ellenállásból (R1=250 W, R2=500 W, R3=1 kW).
Az ellenállásokat próbapanelra érdemes csatlakoztatni, a felső ábrán látható módon, mert így a legkönnyebb mérni a feszültséget és az áramerősséget minden áramköri elemen. A képen látható kapcsolás természetesen csak egy lehetséges elrendezést mutat. A próbapanelen sokféleképpen megvalósítható az elvi elrendezés.
- Kapcsoljunk 4 V feszültséget a fogyasztókra.
- Mérjük meg az egyes ellenállásokon eső feszültséget és a rajtuk áthaladó áram erősségét. Foglaljuk táblázatba az adatokat.
- Számítsuk ki a mért adatokból az egyes fogyasztók ellenállását. Vessük ezt össze a digitális multiméterrel mért ellenállás értékével.
- Számoljuk ki a rendszer eredő ellenállását. A digitális multiméter ellenállásmérő funkciójával mérjük meg az áramkör eredő ellenállását.
- Vessük össze a mérési adatainkat a soros kapcsolás tanult jellemzőivel.
b) Párhuzamos kapcsolás
Leírás
Állítsuk össze a képeken és kapcsolási rajzokon látható egyszerű párhuzamos kapcsolást három különböző ellenállásból (R1=250 W, R2=500 W, R3=1 kW)!
- Kapcsoljunk 4 V feszültséget a fogyasztókra.
- Mérjük meg az egyes ellenállásokon eső feszültséget és a rajtuk áthaladó áram erősségét. Foglaljuk táblázatba az adatokat.
- Számítsuk ki a mért adatokból az egyes fogyasztók ellenállását. Vessük ezt össze a digitális multiméterrel mért ellenállás értékével.
- Számoljuk ki rendszer eredő ellenállását. A digitális multiméter ellenállásmérő funkciójával mérjük meg az áramkör eredő ellenállását.
- Vessük össze a mérési adatainkat a párhuzamos kapcsolás tanult jellemzőivel.
Kísérlethez kapcsolódó kérdések
- A kísérletek alapján (és a mérőműszerek működését ismerve) fogalmazzuk meg, hogy a feszültséget miért párhuzamos kapcsolásban és az áramerősséget miért soros kapcsolásban mérjük!
Módszertani kiegészítések
- Azért érdemes viszonylag nagy ellenállásokat választani (~kW) és kis feszültséget, hogy az áramkörben kis áramok folyjanak, így minimalizálva a hőfejlődést, valamint így a mérőműszerek is nagyobb biztonságban vannak.
Tweet