Лабораторная работа1

Министерство образования РФ

Государственный университет цветных металлов и золота

Кафедра физики

Лабораторная работа № 6

Правила Кирхгофа для разветвлённых цепей.

Студенты группы ГО-05-1

Преподаватель

Красноярск 2008 г.

Цель работы: Научиться применять правила Кирхгофа для расчётов параметров разветвлённых цепей.

Оборудование: разветвлёнаая электрическая цепь, содержащая несколько источников тока, набор сопротивлений и амперметров.

1. Теоретическая часть.

В реальных условиях электрические цепи состоят из значительно­го числа источников тока и сопротивлений, включенных различными способами. Вычисление сил токов на всех участках такой цепи при из­вестных сопротивлениях и ЭДС, действующих в цепи, представляет со­бой определенные трудности. Для упрощения этой задачи пользуются двумя правилами Кирхгофа.

Первое правило применяют для узлов разветвленной цепи (точек, в которых сходится не менее трех проводников). Токи, подходящие к узлу, считают положительными, токи, уходящие из узла, - отрицательными.

Первое правило Кирхгофа вытекает из закона сохранения элек­трического заряда: в случае установившегося постоянного тока в цепи суммарный заряд в узле остается постоянным:

Откуда следует, что суммарный заряд системы можно найти, про­суммировав произведение токов на время:

Следовательно, первое правило Кирхгофа формулируется так: алгебраи­ческая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

где п - число токов, сходящихся в узле.

Второе правило Кирхгофа является следствием закона Ома для неоднородного участка цепи:

IR=(φ₁- φ₂)+ε

Формулируют второе правило Кирхгофа так: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов /_к на сопротивления К._к соответствую­щих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС, дейст­вующих в этом контуре:

,

где п - число ветвей, составляющих данный контур; т - число ЭДС источников, встречающихся в этом контуре.

2. Ход работы.

Схема электрической цепи, используемой в данной работе:

1. Нашли токи I₁=75 мкА

I₂=190 мкА

I₃=115 мкА

2. R₃=3000 Ом

3. ε₁=11,32 В

ε₂=0,8 В

4. Составляем уравнения:

Находим R₂:

Ом.

Находим R₁:

Ом.

Вывод: При помощи правил Кирхгофа, мы рассчитали неизвестные сопротивления в разветвлённой электрической цепи.