6. Отчет по работе должен содержать:

6.1. Исследуемую схему, расчетные формулы основных величин.

6.2. Таблицу измеренных величин.

6.3. Графики I_н=f(R_н), U_н=f(R_н), P_н=f(R_н), U_н=f(I_н), P_н=f(I_н), =f(I_н).

6.4. Ответы на контрольные вопросы.

7. Варианты задания параметров

Таблица 2

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8
E, В	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5

Лабораторная работа №2

Методы расчета резистивных цепей, основанные на законах Кирхгофа

1. Задание на работу

1.1.  При подготовке к работе изучить: [2, с. 10 - 15], [3, с. 141-147].

1.2.  Убедиться в справедливости методов законов Кирхгофа (МЗК) путем проведения расчетного эксперимента.

1.3. Научиться составлять контурные уравнения по методу контурных токов и рассчитывать токи в ветвях схемы.

1.4. Ознакомиться с методикой составления узловых уравнений по методу узловых потенциалов и рассчитать токи ветвей с использованием закона Ома.

1.5. Научиться рассчитывать мощности в резистивной цепи постоянного тока и составлять уравнения баланса мощностей.

2. Методические указания

2.1. На рис. 1 представлена электрическая резистивная цепь постоянного тока, содержащая источники ЭДС Е₁иЕ₂, резисторыR₁, R₂, R₃, R₄.

2.2. Для любой электрической цепи уравнения электрического равновесия определяются по законам Кирхгофа.

2.3. Первый закон Кирхгофа - алгебраическая сумма мгновенных значений токов в узле цепи в любой момент времени равна нулю:

∑(α_j i_j) = 0, (α_j=±1) (1)

j

2.4. Для цепи постоянного тока это уравнение баланса токов в узле цепи запишется: ∑ (α_j I_j) = 0(2)

j

2.5. Второй закон Кирхгофа - алгебраическая сумма мгновенных значений напряжений в замкнутом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме мгновенных значений ЭДС источников напряжения, действующих в этом контуре: ∑ (α _ju_j) =∑ ±e_k (3)

j k

2.6. Для цепи постоянного тока: ∑ (α _jU_j) =∑±E_k (4)

j k

2.7. Для электрической цепи, имеющей kузлов иmветвей (не включая ветви с источниками тока), число уравнений по первому закону Кирхгофа будет равно(k-1), а число уравнений по второму закону Кирхгофа -m-(k-1). При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа за положительное направление принимают выбранное произвольно направление обхода по контуру.

Метод контурных токов (МКТ) основан на законах Кирхгофа и требует составления m-(k-1)контурных уравнений (по числу независимых контуров). При этом ветви с источником тока в независимые контуры не включаются.

Метод узловых потенциалов (МУП) основан на первом законе Кирхгофа и законе Ома. Он требует составления (k-1)-го узлового уравнения. При этом потенциал базисного узла полагают равным нулю.

2.8. Правильность расчета токов в ветвях схемы любым из трех выше перечисленных методов проверяется путем составления уравнения баланса мощностей: ∑P_и = ∑P _потр. (5)

При этом мощность идеального источника ЭДС Р_Е=ЕIи берется со знаком "плюс", если направление векторов ЭДС и тока совпадают.

2.9. Потребляемая мощность рассчитывается по формуле:

∑P_потр=∑I_k²R(6)