Исследование законов Кирхгофа

1. Начертить схему лабораторной установки.

2. Выставить заданные значения сопротивлений ветвей с помощью соответствующих переключателей. Включить схему. Включить все источники, в том числе источник тока. Для этого тумблер рядом с источником нужно переключить в его сторону. С помощью регулятора источника тока установить заданное преподавателем значение (смотреть показания амперметра А4).

3. Измерить токи ветвей, определить и показать на схеме стрелками направления токов. Следует обратить внимание на то, что каждый из амперметров (А1, А2, А3) измеряет ток в двух ветвях схемы: А1 – в 1 и 2 ветвях; А2 – в 3 и 5 ветвях; А3 – в 4 и 6 ветвях. Для этого имеются переключатели, которые необходимо направить в сторону той ветви, ток которой нужно измерить. Направление тока в ветви, определяется следующим образом: смотрим на схеме, где у амперметра стоит знак «+», если амперметр показывает положительное значение тока, то, следовательно, ток втекает в клемму со знаком «+», и наоборот – если показания отрицательные, то ток втекает в отрицательную клемму амперметра. В черновик записываются значения токов (без знака), на схеме стрелками проставляется истинное направление токов.

4. результаты измерений записать в табл. 1. Токи, направленные к узлу, записывать в таблице со знаком «+», направленные от узла со знаком «-». Если ток какой то ветви не втекает и не вытекает из узла, то в данной клетке таблицы ставится прочерк. При правильном заполнении таблицы в каждой строке, соответствующей какой либо ветви должно быть два значения тока (в двух узлах).

Таблица 1

Номер ветви	Токи ветвей, сходящихся к узлам
1 узел	2 узел	3 узел	4 узел
1 ветвь
2 ветвь
3 ветвь
4 ветвь
5 ветвь
6 ветвь
Ветвь с J

5. Для проверки выполнения первого закона Кирхгофа необходимо сложить с учетом знака все токи, стоящие в столбике для соответствующих узлов. Результат алгебраического суммирования токов в узле записывается в самой нижней клетке соответствующего столбца. В идеале это должен быть ноль, однако в виду погрешности приборов это значение будет несколько отличаться от ноля.

6. Необходимо убедиться, что результаты измерений и расчетов не превышают допустимую погрешность приборов, которая рассчитывается по следующей формуле:

где - максимально допустимая абсолютная погрешность первого закона Кирхгофа в узле «n»; g - класс точности приборов (в нашем случае g=1.5); К – количество токов, сходящихся в данном узле.

7. Проверить выполнение второго закона Кирхгофа для всех контуров, вычисляя напряжения на сопротивлениях ветвей контуров по закону Ома и занося их в табл. 2. В таблицу также заносятся ЭДС контуров.

Таблица 2.

Номер ветви	Напряжения ветвей контуров, В	ЭДС ветвей контуров, В
1 конур	2 конур	3 конур	1 конур	2 конур	3 конур
1 ветвь
2 ветвь
3 ветвь
4 ветвь
5 ветвь
6 ветвь
Ветвь с J

8. Проверку законов Кирхгофа можно считать удовлетворительной, если левая и правая части уравнения отличаются друг от друга не более чем на величину, равную сумме абсолютных погрешностей отдельных измерений.

9. Если это неравенство нарушается, необходимо найти и устранить причину, сделать выводы.

Задание 2

Исследование принципа наложения для токов

1. Измерить и записать в табл. 3 со знаком «+» токи ветвей при действии всех источников энергии (можно использовать результаты п. 3 задания 1).

2. Поочерёдно отключая все источники энергии, оставляя включенными их внутренние сопротивления, кроме одного источника, оставленного в схеме, измерить частичные токи ветвей, создаваемые этим источником. Результаты измерений записать в табл. 3. Частичные токи, направления которых совпадают с направлением тока от действия всех источников, записываются со знаком «+», в противном случае знак «-».

3. Проверить выполнение принципа наложения для токов. Проверка производится так же как в задании 1.

Таблица 3

Элементы схемы	Токи ветвей, мА
1 ветвь	2 ветвь	3 ветвь	4 ветвь	5 ветвь	6 ветвь
E₁, E₂, E₃, J
E₁ В
E₂ В
E₃ В
J А
алгебр.сумма частичных токов, мА

Задание 3

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒