ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

Исследование законов Кирхгофа

Цель работы: опытом проверить справедливость законов Кирхгофа.
 
1.Пояснение к работе
Краткие теоретические сведения

Зако́ны Кирхго́фа (или правила Кирхгофа) — соотношения, которые выполняются между токами и напряжениями на участках любой электрической цепи. Правила Кирхгофа позволяют рассчитывать любые электрические цепи постоянного и квазистационарного тока. Имеют особое значение в электротехнике из-за своей универсальности, так как пригодны для решения многих задач теории электрических цепей. Применение правил Кирхгофа к линейной цепи позволяет получить систему линейных уравнений относительно токов, и соответственно, найти значение токов на всех ветвях цепи. Сформулированы Густавом Кирхгофом в 1845 году.

Для формулировки законов Кирхгофа, в электрической цепи выделяются узлы — точки соединения трёх и более проводников и контуры — замкнутые пути из проводников. При этом каждый проводник может входить в несколько контуров.

В этом случае законы формулируются следующим образом.



Первый закон

Первый закон Кирхгофа (Закон токов Кирхгофа, ЗТК) гласит, что алгебраическая сумма токов в любом узле любой цепи равна нулю (значения вытекающих токов берутся с обратным знаком).

Иными словами, сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. Данный закон следует из закона сохранения заряда. Если цепь содержит p узлов, то она описывается p − 1 уравнениями токов. Этот закон может применяться и для других физических явлений (к примеру, водяные трубы), где есть закон сохранения величины и поток этой величины.

Второй закон

Второй закон Кирхгофа (Закон напряжений Кирхгофа, ЗНК) гласит, что алгебраическая сумма падений напряжений по любому замкнутому контуру цепи равна алгебраической сумме ЭДС, действующих вдоль этого же контура. Если в контуре нет ЭДС, то суммарное падение напряжений равно нулю.

Иными словами, при обходе цепи по контуру, потенциал, изменяясь, возвращается к исходному значению.


2.Техническое задание
2.1. Собрать схему исследования (Рисунок 1).  

Рисунок 1 - Схема электрическая принципиальная


2.2. Снять показания и занести их в отчёт.

2.3. Произвести расчёты.
2.4. Сделать вывод о проделанной работе.

 
3.Работа в лаборатории

3.1. Собрать схему (Рисунок 2).



Рисунок 2. Схема исследования.

3.2. Установить ЭДС батареек по 5В.
3.3. Установить сопротивления резисторов R1 = 30 Ом + N, R2 = 50 Ом + N, R3 = 100 Ом + N,
где N - номер студента по журналу.

3.4. При выключенном ключе S2 замкнуть ключ S1 и замерить токи I1 и I3.Записать их в таблицу.

3.5. При выключенном ключе S1 и замкнутом S2 замерить токи I2 и I3. Записать их в таблицу.

3.6. Замкнуть оба ключа S1 и S2. Записать показания всех амперметров I1, I2, I3 в таблицу.

3.7. Для контура ABEFA составить уравнение по второму закону Кирхгофа и определить Rо1.
3.8. Для контура BCDEB составить уравнение по второму закону Кирхгофа и определить R02.
3.9. Составить уравнение для контура ABCDEFA и проверить справедливость первого закона.
3.10.Сделать вывод по результатам работы.

Таблица 1 - Измеренные параметры

п/п

 

E1

Е2

I1

I2

I3

Ro1

Ro2

R1

R2

R3

В

В

А

А

А

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

1

5

5

 

-

 

 

 

 

 

 

2

6

6

-

 

 

 

 

 

 

 

3

7

7

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Содержание отчета
4.1. Название и цель работы
4.2. Схемы
4.3. Таблицы
4.4. Ответы на контрольные вопросы
4.5. Вывод
 
5.Контрольные вопросы
5.1.Что называется ветвью узлом и контуром?
5.2..Как читается первый закон Кирхгофа?
5.3.К какому участку электрической  цепи он применим?
5.4.Как читается второй закон Кирхгофа?
5.6.К какому участку электрической цепи он применим?


Назад в оглавление

 
Сайт создан в системе uCoz