Файл: Законы ома и кирхгофа студент 2 курса, фмрм, гр. Рб01 Шангин А. А. Проверил Борисов А. В. Новосибирск 2022.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 93
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ)ЗАКОНЫ ОМА И КИРХГОФАВыполнил: Студент 2 курса,ФМРМ, гр. РБ-01Шангин А.А.Проверил: Борисов А.В.Новосибирск 2022ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА1«ЗАКОНЫ ОМАИКИРХГОФА»1Цельработы:экспериментальнаяпроверказаконаОмаизаконов Кирхгофаприопределениитоковинапряженийв электрическихцепях.2 Подготовка к выполнениюлабораторнойработы2.1.Длясхемы на рисунке1,при согласномивстречномвключенииисточниковЭДСЕ1иЕ2определитьпо законуОма:токIвцепи,напряжения на элементах цепи UR1, UR2, UR3, UR4, напряжение между точками ab – Uab. Результаты расчета записать в таблицу 1. Проверитьрезультаты по 2-ому закону Кирхгофа для контура.Рисунок 1 – Схема 1Таблица 1– Результаты расчета и экспериментального исследования
Таблица 2 – Варианты заданий
Расчет: Зададим:E1=8В,E2= 5 В,R1=1кОм,R2=2кОм,R3=1.6кОм,R4=1 кОм Рассчитаем общее сопротивление цепи:Rобщ =R1+R2+R3+R4 = 1+2+1.6+1 =5.6 кОмДля согласного включения E1 и E2 напряжения источников складываются.По закону Ома рассчитываем ток:I = (E1+E2)/ Rобщ = (8+5)/5.6 =2.322 мАОпределим падения напряжений на резисторахUR1=I∙R1=2.322∙1=2.322 BUR2=I∙R2=2.322∙2=4.642BUR3=I∙R3=2.322∙1.6=3.71 BUR4=I∙R4=2.322∙1=2.322 BПроверяем результаты расчета по 2-му закону Кирхгофа для контураUR1+ UR2+ UR3+ UR4 = E1+E22.322+4.642+3.71+2.322 =8+513 = 13Для встречного включения Е1 и Е2 напряжения источников вычитаются.I = (E1-E2)/ Rобщ = (8-5)/5.6 =0.535 мАОпределим падения напряжений на резисторахUR1=I∙R1=0.535∙1=0.535BUR2=I∙R2=0.535∙2=1.07ВUR3=I∙R3=0.535∙1.6=0.856 BUR4=I∙R4=0.535∙
1=0.535 BПроверяем результаты расчета по 2-му закону Кирхгофа для контураUR1+ UR2+ UR3+ UR4 = E1-E20.535+1.07+0.856+0.535=8-53=32.2.Длясхемырисунке2,для двух значений ЭДСЕ1, используяэквивалентныепреобразованиясопротивлений,определитьтокив ветвяхэлектрическойцепиинапряжениянаееэлементах.Проверитьрезультаты расчета по 1-му закону Кирхгофадля каждогоузла и 2-му закону Кирхгофа для каждогоконтура.Рисунок 2 – Схема 2Результаты расчетазаписатьвтаблицу3.Таблица 3– Результаты расчета и экспериментального исследования
Данные для элементов схемы выбрать в соответствии с вариантом задания из таблицы 2. Значение R5 взять 1 кОм.Расчет: Данные элементовсхемы:Е1(1)=8В,Е1(2)=5В,R1=1кОм,R2=2кОм,R3=1.6кОм,R4=1кОм,R5=1 кОмОпределим общее сопротивление ветвей R5 и R3,R4. Сопротивление ветви R3, R4 равно:R3,4 = R3 + R4 = 1.6 + 1 = 2.6 кОмОбщее сопротивление ветвей R5 и R3,R4 равно:R = R5∙R3,4/(R3+R3,4) = 1∙2.6/(1.6+2.6) = 0.62 кОмНаходим ток I1 по закону Ома:I1 = E1/(R1+R2+R) = 8/(1+2+0.62) = 2.2мАПо 2-му закону Кирхгофа напряжение на сопротивлении R5равноUR5 =E1- (UR1+ UR2) = 8 – (2.2∙1+2.2∙2) = 1.6 BI2= UR5/R5 = 1.6/1 = 1.6 мАI3= UR5/(R3+R4) = 1.6 /(1.6+1) = 0.61 мАUR1=I1 ∙R1=2.2∙1=2.2 ВUR3=2.2∙1.6=3.52ВUR4=0.61∙1=0.61ВUR5=1.6∙1=1.6B UR2=0.61∙2=1.22BДля Е1(2)=5В:Находим ток I1 по закону Ома:I1 = E1/(R1+R2+R) = 5/(1+2+0.62) = 1.38мАПо 2-му закону Кирхгофа напряжение на сопротивлении R5равноUR5 =E1- (UR1+ UR2) = 5 – (1.38∙1+1.38∙2) = 0.86 BI2= UR5/R5 = 0.86/1 = 0.86 мАI3= UR5/(R3+R4) = 0.86 /(1.6+1) = 0.4 мАUR1=I1 ∙R1=1.38∙1=1.38 ВUR3=1.38∙1.6=3.52ВUR4=0.4∙1=0.4ВUR5=0.86∙1=0.86BUR2=0.4∙2=0.8B5Контрольные вопросы5.1Закон Ома (триегофор
| | | I, мА | UR1,В | UR2,В | UR3,В | UR4,В | |
| Согласн. E1 и E2 | Расчит. | 2.322 | 2.322 | 4.642 | 3.71 | 2.322 | |
| Измер. | 2.322 | 2.322 | 4.642 | 3.714 | 2.321 | | |
| Встреч. E1 и E2 | Расчит. | 0.535 | 0.535 | 1.07 | 0.856 | 0.535 | |
| Измер. | 0.536 | 0.536 | 1.071 | 0.857 | 0.536 | |
| Номер варианта | E1 | E2 | R1 | R2 | R3 | R4 |
| 1 | 7 В | 5 В | 1 кОм | 2 кОм | 1.5 кОм | 1 кОм |
| 2 | 6 В | 6 В | 1 кОм | 2.2 кОм | 1.5 кОм | 1 кОм |
| 3 | 8 В | 7 В | 1 кОм | 2.4 кОм | 1.5 кОм | 1 кОм |
| 4 | 7 В | 8 В | 1 кОм | 2.7 кОм | 1.5 кОм | 1 кОм |
| 5 | 5 В | 6 В | 1 кОм | 1.8 кОм | 1.5 кОм | 1 кОм |
| 6 | 9 В | 4 В | 1 кОм | 1.5 кОм | 1.6 кОм | 1 кОм |
| 7 | 8 В | 5 В | 1 кОм | 2 кОм | 1.6 кОм | 1 кОм |
| 8 | 7 В | 7 В | 1 кОм | 2.2 кОм | 1.6 кОм | 1 кОм |
| 9 | 6 В | 7 В | 1 кОм | 2.4 кОм | 1.6 кОм | 1 кОм |
| 10 | 5 В | 9 В | 1 кОм | 2.7 кОм | 1.6 кОм | 1 кОм |
Расчет: Зададим:E1=8В,E2= 5 В,R1=1кОм,R2=2кОм,R3=1.6кОм,R4=1 кОм Рассчитаем общее сопротивление цепи:Rобщ =R1+R2+R3+R4 = 1+2+1.6+1 =5.6 кОмДля согласного включения E1 и E2 напряжения источников складываются.По закону Ома рассчитываем ток:I = (E1+E2)/ Rобщ = (8+5)/5.6 =2.322 мАОпределим падения напряжений на резисторахUR1=I∙R1=2.322∙1=2.322 BUR2=I∙R2=2.322∙2=4.642BUR3=I∙R3=2.322∙1.6=3.71 BUR4=I∙R4=2.322∙1=2.322 BПроверяем результаты расчета по 2-му закону Кирхгофа для контураUR1+ UR2+ UR3+ UR4 = E1+E22.322+4.642+3.71+2.322 =8+513 = 13Для встречного включения Е1 и Е2 напряжения источников вычитаются.I = (E1-E2)/ Rобщ = (8-5)/5.6 =0.535 мАОпределим падения напряжений на резисторахUR1=I∙R1=0.535∙1=0.535BUR2=I∙R2=0.535∙2=1.07ВUR3=I∙R3=0.535∙1.6=0.856 BUR4=I∙R4=0.535∙
1=0.535 BПроверяем результаты расчета по 2-му закону Кирхгофа для контураUR1+ UR2+ UR3+ UR4 = E1-E20.535+1.07+0.856+0.535=8-53=32.2.Длясхемырисунке2,для двух значений ЭДСЕ1, используяэквивалентныепреобразованиясопротивлений,определитьтокив ветвяхэлектрическойцепиинапряжениянаееэлементах.Проверитьрезультаты расчета по 1-му закону Кирхгофадля каждогоузла и 2-му закону Кирхгофа для каждогоконтура.Рисунок 2 – Схема 2Результаты расчетазаписатьвтаблицу3.Таблица 3– Результаты расчета и экспериментального исследования
| | | I1,мА | I1,мА | I1,мА | UR1,В | UR2,В | UR3,В | UR4,В | UR5,В |
| Е1(1) | Расчит. | 2.2 | 1.6 | 0.61 | 2.2 | 1.22 | 3.52 | 0.61 | 1.6 |
| Измер. | 2.388 | 1.791 | 0.597 | 2.388 | 1.194 | 3.821 | 0.597 | 1.791 | |
| Е1(2) | Расчит. | 1.38 | 0.86 | 0.4 | 1.38 | 0.8 | 2.208 | 0.4 | 0.86 |
| Измер. | 1.493 | 1.1 | 0.373 | 1.492 | 0.746 | 2.388 | 0.373 | 1.1 |
Данные для элементов схемы выбрать в соответствии с вариантом задания из таблицы 2. Значение R5 взять 1 кОм.Расчет: Данные элементовсхемы:Е1(1)=8В,Е1(2)=5В,R1=1кОм,R2=2кОм,R3=1.6кОм,R4=1кОм,R5=1 кОмОпределим общее сопротивление ветвей R5 и R3,R4. Сопротивление ветви R3, R4 равно:R3,4 = R3 + R4 = 1.6 + 1 = 2.6 кОмОбщее сопротивление ветвей R5 и R3,R4 равно:R = R5∙R3,4/(R3+R3,4) = 1∙2.6/(1.6+2.6) = 0.62 кОмНаходим ток I1 по закону Ома:I1 = E1/(R1+R2+R) = 8/(1+2+0.62) = 2.2мАПо 2-му закону Кирхгофа напряжение на сопротивлении R5равноUR5 =E1- (UR1+ UR2) = 8 – (2.2∙1+2.2∙2) = 1.6 BI2= UR5/R5 = 1.6/1 = 1.6 мАI3= UR5/(R3+R4) = 1.6 /(1.6+1) = 0.61 мАUR1=I1 ∙R1=2.2∙1=2.2 ВUR3=2.2∙1.6=3.52ВUR4=0.61∙1=0.61ВUR5=1.6∙1=1.6B UR2=0.61∙2=1.22BДля Е1(2)=5В:Находим ток I1 по закону Ома:I1 = E1/(R1+R2+R) = 5/(1+2+0.62) = 1.38мАПо 2-му закону Кирхгофа напряжение на сопротивлении R5равноUR5 =E1- (UR1+ UR2) = 5 – (1.38∙1+1.38∙2) = 0.86 BI2= UR5/R5 = 0.86/1 = 0.86 мАI3= UR5/(R3+R4) = 0.86 /(1.6+1) = 0.4 мАUR1=I1 ∙R1=1.38∙1=1.38 ВUR3=1.38∙1.6=3.52ВUR4=0.4∙1=0.4ВUR5=0.86∙1=0.86BUR2=0.4∙2=0.8B5Контрольные вопросы5.1Закон Ома (триегофор