Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРАВИЛ КИРХГОФА



Вариант 1

Цель работы: изучение правил Кирхгофа.

Приборы и принадлежности: лабораторный стенд для изучения правил Кирхгофа.

Методика и техника эксперимента

Для проверки правил Кирхгофа в данной работе используется электрическая цепь, показанная на рисунке:

ε 1 и ε 2 – ЭДС первого и второго источников тока;

r1 и r2 – внутренние сопротивления данных источников тока;

R1, R2, R3 – сопротивления резисторов.

Все элементы цепи смонтированы на внутренней поверхности стенда. На лицевой поверхности стенда находятся гнезда, соединенные с концами резисторов и полюсами источников тока:

 

 
 

 

 


Сопротивления резисторов заданы с точностью до 0, 1 Ом:

R1 = (100, 3 ± 0, 1) Ом, R2 = (149, 7 ± 0, 1) Ом, R3 = (76, 3 ± 0, 1) Ом. Внутренние сопротивления источников тока не заданы.

Кроме гнезд на лицевой поверхности стенда находятся: вольтметр, ключи К1, К2, К3 и переключатель П. Вольтметр используется для измерения ЭДС источников, напряжения на резисторах и разности потенциалов на полюсах источников тока в рабочем режиме цепи. С этой целью наконечники проводников А и В, идущих от клемм вольтметра, вводятся в соответствующие гнезда стенда. Проводник красного цвета соединен с положительной клеммой вольтметра, проводник синего цвета – с отрицательной клеммой. Измерения производятся по верхней шкале вольтметра. Цена деления шкалы 0, 1 В, класс точности вольтметра γ = 2, 5 %. Ключи К1, К2, К3 и переключатель П могут находиться в двух положениях. Если ключ К1 находится в положении 2 – стенд выключен, в положении 1 – стенд включен. Источники тока приведены в рабочее состояние. Если ключи К2 и К3 находятся в положении 2 – источники тока выключены, в положении 1 – источники включены. В этом случае на участках цепи текут токи I1, I2, I3.

При изменении положения переключателя П изменяется направление ЭДС второго источника тока (ε 2). Присутствие в цепи переключателя П дает возможность изучать две электрические цепи.

Вариант 1: переключатель П находится в положении 1. В этом случае источники тока включены, как показано на рисунке:

 

 

Вариант 2: переключатель П находится в положении 2. В этом случае источники тока включены, как показано на рисунке:

 

Порядок выполнения работы

 

1. Ознакомиться с устройством стенда.

2. Определить цену деления шкалы и абсолютную погрешность вольтметра по формуле:

Δ U = ,

где γ = 2, 5% – класс точности вольтметра, Uн – нормирующее значение напряжения.

3. Нарисовать схемы.

4. Подготовить таблицу для записи результатов измерений.

Т а б л и ц а 2.2

ε 1, В ε 2, В U1, В U2, В U3, В U′ 1, В U′ 2, В Δ U, В R1, Ом R2, Ом R3, Ом
                100, 3 149, 7 76, 3

 

5. Включите стенд в сеть напряжением 220 В.

6. Ключ К1 поставить в положение 1, ключи К2 и К3 – в положение 2.

7. Измерить ЭДС источников тока ε 1 и ε 2, вводя наконечники проводников вольтметра соответственно в гнезда 1 – 2 и 3 – 4:

Определите знаки полюсов источников тока следующим образом:

(+) – соединен с проводником красного цвета

(− ) – соединен с проводником синего цвета.

На своей схеме укажите знаки полюсов источников и направление ЭДС.

8. Ключи К2 и К3 перевести в положение 1. Переключатель П поставить в положение 1 при работе с первым вариантом цепи или в положение 2 при работе со вторым вариантом цепи.

9. Измерить напряжения на резисторах U1, U2 и U3, вводя последовательно наконечники проводников вольтметра в гнезда соответствующих резисторов (R1, R2, R3).

10. Для каждого резистора определить, какое из его гнезд будет иметь более высокий потенциал (более высокому потенциалу соответствует знак «+», более низкому – знак «–»). Знаки гнезд резистора определяются по цвету проводников вольтметра (см. пункт 7).

11. На своей схеме обозначить знаки «+» и «–» около гнезд резисторов и определить направление тока в каждом резисторе (ток в цепи течет от точек с большим потенциалом к точкам с меньшим потенциалом). На схеме указать стрелкой направление тока в резисторах.

12. Измерить разность потенциалов между полюсами источников тока:

φ 1φ 2 = U1′ ; φ 3φ 4 = U2′.

Для этого введите наконечники проводников вольтметра в гнезда, связанные с полюсами источников тока (по цвету проводников определить какие потенциалы будут иметь большее и какие меньшее значение).

13. Результаты измерений записать в таблицу.

14. Выключить стенд.

 

Вариант 2


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-26; Просмотров: 917; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.071 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь