Лабораторная работа №1ПРОВЕРКА ЗАКОНОВ КИРХГОФА Цель работы – опытным путём проверить законы Кирхгофа, получить навыки измерения токов, напряжений и потенциалов в электрической цепи постоянного тока.Вариант 3

1. 
   Исходные данные
   

Цепь собрана по схеме (рис.1)Рис.1. и – источники постоянной ЭДС; – набор резистивных элементов; , – амперметры магнитоэлектрической системы; V – цифровой комбинированный прибор (Щ4300). = 5 В, = 9,5 В; = 2,2 Ом, = 1,2 Ом, = 1,4 Ом, = 4,2 Ом, = 4,6 Ом.

2. 
   Экспериментальная часть
   

С помощью амперметров были произведены измерения токов в ветвях, а также напряжений на отдельных участках цепи с помощью вольтметра (см. Таблица 1).По первому закону Кирхгофа для узла К: ; .По второму закону Кирхгофа для левого контура: ; 1%По второму закону Кирхгофа для правого контура: ;

---

0,6%

Измерения потенциалов точек цепи (потенциал точки А заведомо принят равным нулю – базисная точка) приведены в Таблице 2.

3. 
   Расчетная часть
   

Расчет токов в ветвях цепи с помощью метода законов Кирхгофа (результаты см. в Таблице 1): .;.Расчет напряжения на участках цепи с помощью закона Ома (результаты см. в Таблице 1):;;;;;;; Таблица 1Измерения тока в ветвях и напряжения на участках цепи с помощью амперметров

Величина	, A	, A	, A	, B	, B	, В	, В	, В	, В
Опытные значения	0,87	1,45	- 0,58	2,02	- 1,22	4,25	1,85	6,48	1,23
Расчетные значения	0,88	1,58	- 0,70	1,94	- 0,98	4,05	1,90	6,64	0,98

---

Расчет потенциалов всех точек цепи относительно точки А( = 0), результаты которого приведены в Таблице 2: ; ; ;;;; . (0,16%) Таблица 2Измерения потенциалов в узлах цепи

Величина	, В	, В	, В	, В	, В	, В
Опытные значения	0	- 2,020	- 3,870	5,690	- 0,870	- 5,040
Расчетные значения	0	- 1,940	- 3,836	5,660	- 0,960	- 5,008

Соблюдения баланса мощностей:15,01+4,4 = 19,41 .

4. 
   Построение графиков
   

Вывод – проверили законы Кирхгофа опытным путем, научились строить потенциальную диаграмму.

---

5. 
   Контрольные вопросы.
   

Дайте определение электрической цепи, узла, ветви, контура. Электрическая цепь – совокупность устройств, чаще представляющая собой источник, потребитель и проводник, предназначенная для протекания электрического тока.Узел – точка схемы (цепи), где сходятся не менее 3-х ветвей.Ветвь – участок схемы (цепи) между двумя узлами, во всех элементах которого протекает один и тот же ток.Контур – замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям схемы (цепи).Дайте определение электрического тока, потенциала, напряжения, ЭДС. Электрический ток – явление направленного движения зарядов под действием электрического поля или сторонних сил.Потенциал – величина, равная работе сил поля по перемещению единичного положительного точечного заряда из данной точки в точку, потенциал которой условно принят =0.Напряжение - величина, равная работе сил поля по перемещению единичного положительного точечного заряда из данной точки в другую.ЭДС – величина, характеризующая способность источника энергии создавать разность потенциалов, необходимую для поддержания электрического тока в цепи. Какой электрический ток называется постоянным? Электрический ток, который с течением времени не меняет величину и направление.Какие источники электрической энергии относятся к источникам ЭДС, какие – к источникам тока? ЭДС: источники, напряжение на зажимах которых слабо зависит от тока нагрузки, а внутреннее сопротивление сравнительно мало (U=E=const, r=0).Ток: источники, выходной ток которых слабо зависит от напряжения на зажимах, а внутреннее сопротивление сравнительно велико.Чем отличаются неидеальные источники электрической энергии от идеальных? Неидеальные источники электрической энергии отличаются от идеальных тем, что у идеального источника ЭДС направление на зажимах не зависит от тока нагрузки, а внутреннее сопротивление =0 (U=E=const, r=0); у идеального источника тока выходной ток не зависит от нагрузки, а внутреннее сопротивление бесконечно велико (I=J=const, r

---

).Какие элементы электрических цепей называются активными, какие – пассивными? Активные – элементы цепи, которые отдают энергию в цепь, т.е. источники энергии.Пассивные – потребляют и накапливают энергию.Назовите признаки последовательного и параллельного соединения элементов электрических цепей.Признаки последовательного соединения: по каждому элементу электрической цепи протекает один и тот же ток.Признаки параллельного соединения: каждый из элементов включен на одно и то же напряжение.Сформулируйте закон Ома. Ток участка цепи прямо пропорционален напряжению на участке и обратно пропорционален сопротивлению этого участка.Сформулируйте первый закон Кирхгофа. Объясните его физический смысл. Алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи =0. Следует, что сумма токов, втекающих в узел, должна быть равна сумме токов, вытекающих из узла. Движение зарядов в цепи направлено так, что они не скапливаются в узлах.Сформулируйте второй закон Кирхгофа. Объясните его физический смысл. Алгебраическая сумма падений напряжений на замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС в этом же контуре; алгебраическая сумма напряжений в замкнутом контуре =0. Падения напряжения, ЭДС и напряжения, которые совпадают по направлению с обходом контура, берутся со знаком «+», а направленные встречно обходу – со знаком «-».Какова последовательность расчета электрических цепей методом законов Кирхгофа?Выбрать «+» направление токов во всех ветвях схемы.Выбрать «+» направление обхода контура.Составить уравнение по законам Кирхгофа.Составить баланс мощностей (закон сохранения энергии).Что характеризует резистор как элемент электрической цепи?

---

Смотрите также файлы

• Теоретические основы анализа расчетов с покупателями и.doc

• Вхождение Крыма и Севастополя в состав России 1 слайд Цель.docx

• Общение без слов.docx

• Урок в 9 классе по физике " Явление фотоэффекта. Формула Эйнштейна".docx

• Кодекса административного судопроизводства российской федерации принят Государственной Думой 20 февраля 2015 года.docx