Lab_1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

Кафедра ТОЭ

Лабораторная работа №1

Исследование разветвленной линейной электрической цепи постоянного тока

Выполнил:

студент гр.

Проверил:

Доцент кафедры ТОЭ

Чечулина И.Е.

Уфа

2019

Цель работы: Экспериментальная проверка законов Кирхгофа и основных свойств линейных цепей постоянного тока.

Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в любом узле равна нулю.

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС независимого контура равна алгебраической сумме падения напряжений в этом же контуре

Принцип наложения: ток в любой ветви равен алгебраической сумме токов в этой ветви (частичных токов) при действии каждого источника в отдельности, если остальные источник заменятся резисторами с сопротивлениями равными внутренним сопротивлениям соответствующих источников

Теорема об эквивалентном генераторе: если активную цепь, к которой присоединена некоторая ветвь, заменить источником с ЭДС, равной напряжению на зажимах разомкнутой ветви, и сопротивлением, равным входному сопротивлению активной цепи, то ток в этой ветви не изменится

Схема электрической цепи постоянного тока:

_f

R₁ = 110 Ом

I₃ R₂ = 55 Ом

R₁ I₂ R₂ R₃ = 27,5 Ом

E₁ = 10 В;

_m R₃ _n E₂ = 15 В.

E₁ E₂

I₁ _d

Проверка законов Кирхгофа.

1-й закон Кирхгофа.

Таблица 1

Измерено			Вычислено
I1, мА	I2, мА	I3, мА	Ik, мА
122	219	97	0

I_k= I₁-I₂+I₃

2-й закон Кирхгофа.

Таблица 2

Измерено				Вычислено
m,В	f, В	n, В	d, В	 Ek=E2-E1 , В	, В
-10	14,9	3,1	0	5	4.0425

Проверка принципа наложения.

Таблица 3

Измерено								Вычислено
	I1’,мA		I1”,мA	I2’,мA	I2”,мA	I3’,мA	I3”,мA	Ik’,мА	Ik”,мА
E1		79		-27		-52		0
E2			43		-187		139		-5
Ik=Ik’+Ik”	122			-214		87		-5

Проверка теоремы об эквивалентном генераторе.

Таблица 4

Измерено		Вычислено
Uхх=Е, В	Iкз, А	Rвн, Ом	I3, мА
5,6	0,16	35	0,09

R_вн=U_хх/ I_кз

I₃=E/(R_вн+R₃ )

Вывод: в ходе выполнения работы мы экспериментально проверили законы Кирхгофа и основные свойства линейных цепей постоянного тока. Погрешность при проверке первого закона Кирхгофа составила 0 мА (см. таблицу 1), при проверке второго закона Кирхгофа – 0,9575 В (см. таблицу 2), при проверке принципа наложения – 5 мА (см. таблицу 3); если принять результаты первого опыта истинными, то погрешность при проверке теоремы об эквивалентном генераторе составила 7,4 мА. Эти погрешности обусловлены следующими факторами: в ходе опыта пренебрегали сопротивлениями проводов и неплотностью соединений, источники ЭДС и измерительные приборы считались идеальными, пренебрегали изменением сопротивления резистивных элементов в зависимости от их температуры.