المقاومات المتسلسلة والمتوازية

1. تدرب على توليد وقياس التيار والجهد والمقاومة

1. احصل على مصدر تيار ومصدر جهد واثنين من أجهزة القياس المتعددة التي يمكنها قياس الجهد والتيار والمقاومة.
2. احصل على مقاومين 100-Ω ومقاومتين 10-Ω.
3. احصل على لوح تجارب ، وهو عبارة عن منصة ملائمة لتوصيل وتنظيم عناصر الدائرة المختلفة. يحتوي اللوح على العديد من مجموعات الدبابيس. يتم توصيل دبابيس كل مجموعة معا في الجزء الخلفي من اللوحة ، ويتم تقصير الأسلاك المتصلة بنفس المجموعة معا. يتم توصيل سلك متصل بنفس مجموعة المسامير مثل طرف عنصر الدائرة بهذا الطرف. يجب توصيل أطراف مختلفة لعنصر الدائرة غير المقصود تقصيره بمجموعات دبوس مختلفة. في ما يلي ، يعني إجراء توصيل محطتين توصيلهم بنفس مجموعة الدبوس (في الأشكال ، تمثل العقد المميزة المسماة "a" و "b" و "c" مجموعات دبابيس مميزة على اللوح). يتم ذلك بشرط أن تكون هذه المحطات مصنوعة من أسلاك يمكن إدخالها بسهولة في فتحة الدبوس. خلاف ذلك ، من الممكن استخدام الكابلات ومقابس الموز والمشابك لإجراء توصيلات كهربائية (على سبيل المثال ، من طرف على الجهاز إلى ساق دبوس مكشوفة على اللوح).
4. قم بتوصيل طرف الإخراج للمصدر الحالي بطرف واحد من المقاوم 100-Ω ، ثم قم بتوصيل الطرف الآخر للمقاوم مرة أخرى بالطرف الآخر للمصدر الحالي.
5. توليد 1 مللي أمبير تيار من خلال المقاوم.
6. حدد قياس الجهد أو وضع الفولتميتر للمقياس المتعدد ، وقم بتوصيل طرفي المقياس المتعدد بطرفي المقاوم. قم بقياس انخفاض الجهد عبر المقاوم.
7. تعني القراءة الموجبة أن الجهد عند الطرف الموجب للمقياس المتعدد أعلى من ذلك الموجود في الطرف السالب. استخدم قراءة الجهد للتحقق من علاقة قانون أوم ( الشكل 3 ).
8. بعد ذلك ، قم بتوصيل طرف واحد من مصدر الجهد بطرف واحد من المقاوم ، وقم بتوصيل الطرف الآخر للمقاوم مرة أخرى بالطرف الآخر لمصدر الجهد. إنتاج جهد 10 فولت عبر المقاوم 100-Ω.
9. استخدم جهاز القياس المتعدد في وضع القياس الحالي أو مقياس التيار الكهربائي ، وقم بتوصيل المجسات في سلسلة بالمقاوم. قم بقياس التيار من خلال المقاوم.
   1. تعني القراءة الموجبة أن التيار الكهربائي يتدفق من الطرف الموجب للمقياس المتعدد إلى الطرف السالب. بعد ذلك ، تحقق من قانون أوم ( الشكل 4 ).
   2. لاحظ أن جهاز القياس المتعدد يجب أن يكون متسلسلا مع مقاوم لقياس التيار (مقياس التيار الكهربائي) ، ولكن يجب أن يكون موازيا لمقاوم لقياس انخفاض الجهد (الفولتميتر). في هذه القياسات ، افترض أن المقاومة "الداخلية" لمقياس التيار الكهربائي صغيرة جدا ولكن مقاومة الفولتميتر كبيرة جدا. إذا لم يكن هذا صحيحا بشكل صارم ، فسيكون التيار أو الجهد المقاس بواسطة العداد مختلفا عن القيمة قبل توصيل العداد.
10. أخيرا ، قم بقياس المقاومة مباشرة باستخدام المقياس المتعدد ( الشكل 5 ) عن طريق تحديد وضع قياس المقاومة. قم بتوصيل طرفي العداد بطرفي المقاوم واقرأ المقاومة. تأكد من أن المقاومة منطقية بناء على قياسات التيار والجهد السابقة.

الشكل 3 : مخطط دائرة للحصول على تيار من خلال المقاوم R وقياس الجهد.

الشكل 4 : مخطط دائرة للحصول على جهد عبر المقاوم R وقياس التيار.

الشكل 5 : توصيل مقياس متعدد لقياس مقاومة المقاوم.

2. المقاومات في السلسلة

1. قم بتوصيل مقاومين 100-Ω في سلسلة (راجع الشكل 1 ). على اللوح ، هذا يعني توصيل طرفي المقاوم الأول بمجموعتين مختلفتين من الدبوس (غير مختصر) ، على سبيل المثال المجموعة a و b ، وتوصيل طرفي المقاوم الثاني بمجموعتي الدبوس b و c (c هي مجموعة دبوس أخرى غير مختصرة إلى a و b).
   1. قم بتوصيل تيار مشترك يبلغ 10 مللي أمبير من خلال كلا المقاومين باستخدام مصدر تيار كما هو موضح في الخطوة 1.4.
   2. باستخدام مقياس متعدد في وضع الفولتميتر ، قم بقياس انخفاض الجهد عبر كل مقاوم. ثم قم بتأكيد قيم مقاومة R ₁ و R ₂ باستخدام قانون أوم.
   3. استخدم الآن الفولتميتر لقياس الجهد V عبر مجموعة السلسلة بأكملها (بين النقطتين a و c في الشكل 1 ) ، واحصل على إجمالي مقاومة السلسلة.
   4. أدخل قيم المقاومة المقاسة، كما هو موضح في الجدول 1.
   5. افصل مصادر الطاقة والعدادات ، ثم استخدم مصدر جهد لتوفير إجمالي 10 فولت عبر كلا المقاومتين (بين النقطتين a و c).
   6. استخدم مقياسا متعددا في وضع مقياس التيار الكهربائي لقياس التيار الكهربائي (I₁) يدخل R ₁ ، والتيار (I₂ }) يدخل R ₂ .
   7. تحقق من أن I₁ يساوي I₂ (أو يساوي تقريبا ؛ قد يكون أي اختلاف بسيط ناتجا عن تكوينات مختلفة قليلا ، بما في ذلك مقاومة الأسلاك التي تغيرت قليلا).
2. كرر الإجراء في الخطوة 2.1 لمقاومتين 10-Ω على التوالي ، وقم بقياس مقاومة السلك باستخدام المقياس المتعدد.
3. كرر الإجراء في الخطوة 2.1 لمقاوم واحد 100-Ω في سلسلة مع مقاوم واحد 10-Ω ، وكرر قياسات المقاومة.

3. المقاومات بالتوازي

1. قم بتوصيل مقاومين 100-Ω بالتوازي (راجع الشكل 2 ). على اللوح ، قم بتوصيل طرفي كل مقاوم بمجموعتين من الدبوس ، على سبيل المثال a و b.
   1. مصدر انخفاض جهد مشترك يبلغ V = 10 فولت باستخدام مصدر جهد.
   2. استخدم مقياسا متعددا لقياس I₁ الحالي الذي يدخل R₁ ، وبالتالي تأكيد أن R₁ = V / I ₁ . بعد ذلك ، قم بقياس I₂ بإدخال R₂ ، وبالتالي تأكيد أن R₂ = V / I ₂.
   3. الآن ضع مقياس الأمبير أمام المجموعة المتوازية (قبل النقطة أ في الشكل 2 ) ، واحصل على إجمالي مقاومة السلسلة R = V / I.
2. كرر ما ورد أعلاه في الخطوة 3.1 لمقاومتين 10-Ω بالتوازي ، ومرة أخرى لمقاوم واحد 100-Ω بالتوازي مع مقاوم واحد 10-Ω.

4. مصابيح LED في سلسلة واتصال متوازي

1. احصل على مصدرين صغيرين لضوء LED ، يمكن التعامل معهما كمقاومتين.
2. قم بتوصيل مصدر 1 فولت بمصباح LED 1 (اتصال مماثل للخطوة 1.5) ، ولاحظ سطوعه.
3. الآن قم بتوصيل مصباحي LED بالتوازي بين مصدر 1 فولت (اتصال مماثل كما في الخطوة 3.1) ، ولاحظ سطوعهما.
4. الآن قم بتوصيل مصباحي LED في سلسلة وبين مصدر 1 فولت (اتصال مماثل للخطوة 2.1.5) ، ولاحظ سطوعهما مرة أخرى.