Лабораторна робота № 4
Тема: Дослідження законів Кірхгофа.
Мета: Дослідити закони Кірхгофа та порівняти експериментальні результати з розрахунковими.
1. Короткі теоретичні відомості.
Закони Кірхгофа є основою теорії лінійних кіл та являють собою так само, як закони Ома, узагальнення дослідних данних.
1-й закон Кірхгофа (для струмів): алгебраїчний сума струмів у вузлі дорівнює нулю, або сума струмів, які входять в вузол, дорівнює сумі струмів, що виходять з вузла.
(4.1)
2-й закон Кірхгофа (для напруг): алгебраїчна сума Е.Р.С. всіх джерел, які зустрічаються при обході контуру, дорівнює алгебраїчній сумі напруг на всіх користувачах. В алгебраїчній формі:
ΣUкористувачів = ΣЕджерел (4.2)
До суми зі знаком «+» входять Е.Р.С. джерел, які діють у напрямку, який співпадає з обходом контуру, та зі знаком «-» Е.Р.С. протидіючих джерел. При додаванні напруг користувачів зі знаком «+» беруться напруги на всіх користувачах, струми яких направлені згідно з обходом контуру, та зі знаком «-» беруть напруги решти користувачів. Напрямок обходу контуру обирають довільно.
2. Підготовка до роботи
- повторити теоретичний матеріал;
- підготувати протокол звіту до роботи;
- оформити розрахунки електричного кола, що досліджується, виконані на практичному занятті і результати записати в протокол.
3. Порядок виконання роботи
1) ознайомитися з основними правилами безпеки для курсантів, що проходять лабораторний практикум з електротехніки;
2) ознайомитися з обладнанням та вимірювальними приладами, записати їх технічні данні у таблицю 4.1.;
Таблиця 4.1. Технічні данні електровимірювальних приладів
|
Позиційне позначення |
Найменування |
Тип |
Система |
Границя виміру |
Ціна ділення |
Клас точності |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) Перед тим, як складати електричне коло, необхідно виміряти Е.Р.С. (Е1 та Е2) джерел живлення.
4) скласти електричне коло з двома джерелами живлення, перевірити надійність електричних приладів, правильність вмикання амперметра та вольтметра, показати коло викладачу для перевірки;
Мал. 4.1.
5) увімкнути електричне коло до джерела живлення, встановити необхідну напругу; провести вимірювання напруги та струму у гілках схеми; результати вимірювання занести до таблиці 4.2.;
Таблиця 4.2.
|
Виміряно |
Визначено |
|||||||||
|
Е1, В |
Е2, В |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
U1, В |
U2, В |
U3, В |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) Розрахувати опори резисторів та занести їх значення до таблиці 4.2.
7) Перевірити за першим законом Кірхгофа баланс струмів для вузлів схеми.
8) Перевірити за другим законом Кірхгофа баланс напруги та Е.Р.С. для контурів схеми.
4. Висновки
За результатами розрахунків та досліджень зробити відповідні висновки щодо дослідження.
5. Зміст звіту
Звіт до лабораторної роботи повинен містити:
-
назву і ціль роботи
-
схему принципову електричну кола
-
порядок виконання роботи зі всіма таблицями
-
висновки по роботі.
6. Контрольні питання
1. Яка мета лабораторної роботи?
2. Записати рівняння за першим законом Кірхгофа для даного кола.
3. Записати рівняння за другим законом Кірхгофа для даного кола.
4. Наведіть приклад дослідного підтвердження законів Кірхгофа, згідно вашої роботи.
5. Назвіть причини, чому не збігаються розрахункові та дослідні результати.