Лабораторная работа № 1 Изучение законов Кирхгофа в применении к многоконтурной цепи № 200360
Дисциплина: «Электротехника»
Лабораторная работа № 1 Изучение законов Кирхгофа в применении к многоконтурной цепи № 200360
Цена 350 р.
Цель работы: экспериментальная проверка законов Кирхгофа в разветвленной цепи, получение навыков пользоваться электроизмерительными приборами, умения собирать электрические схемы.
Перечень приборов:
1. Источники энергии – 2 шт.
2. Вольтметр – 1 шт.
3. Амперметр – 3 шт.
4. Магазин сопротивлений – 3 шт.
5. Комплект соединительных проводов.
Краткие теоретические сведения
Для расчета электрических цепей любой конфигурации и сложности часто используются законы Кирхгофа, являющиеся следствием закона сохранения энергии.
Первый закон Кирхгофа применяется к узлам электрической цепи и формулируется следующим образом: в узле электрической цепи алгебраическая сумма токов равна нулю.
∑ I = 0 (1)
В эту сумму токи входят с разными знаками (в зависимости от их направления по отношению к узлу): токи, направленные к узлу, принято считать положительными, а токи, направленные от узла – отрицательными. С учетом этого положения можно дать другую формулировку первого закона Кирхгофа: сумма токов, направленных к узлу электрической цепи, равна сумме токов, направленных от этого узла.
Второй закон Кирхгофа применяется к контурам электрических цепей и выражает баланс напряжений в них: в любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на сопротивлениях, входящих в контур.
∑Е = ∑ IR (2)
При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа ЭДС, ее направление совпадает с направлением произвольно выбранного обхода контура, учитывается со знаком «+», при несовпадении этих направлений – со знаком «-». Если направление тока в сопротивлении совпадает с направлением обхода, то падение напряжения на этом сопротивлении учитывается со знаком «+», если не совпадает – со знаком «-».
Подготовка к работе:
1.Повторили разделы курса ТОЭ в которых рассматриваются законы Кирхгофа
(Л.р. №1,п. 2.7-2.8, стр.34 — 35) Ход работы:
1. Собрали по рисунку электрическую схему цепи.
2. Определили цену деления приборов, исходя из установленного предела измерений.
3. Установили на магазинах сопротивлений заданные преподавателем параметры сопротивлений и их данные записали в таблицу.
4. Предъявили собранную схему для проверки преподавателю.
5. Измерили вольтметром ЭДС источников и записали в таблицу.
6. Включили ключ1 S1, S2 – отключен, проверили работу приборов (опыт 1).
7. Записали показания амперметров А1 и А3 в таблицу (контур АБДЕА)
8. Для контура (АБДЕА) составили уравнения по второму закону Кирхгофа и определили внутренне сопротивление источника Е1. Результаты записали в таблицу.
9. Отключили ключ1 S1, включили S2, проверили работу приборов (опыт 2).
10. Записали показания амперметров А2 и А3 в таблицу (контур БВГДБ)
11. Для контура (БВГДБ) составили уравнения по второму закону Кирхгофа и определили внутреннее сопротивление источника Е2. Результаты записали в таблицу.
12. Включили ключи S1, S2, проверили работу приборов (опыт 3).
13. Записать показания амперметров А1, А2 и А3 в таблицу (контур АВГЕА)
14. Для контура (АВГЕА) составили уравнения по второму закону Кирхгофа, подставили числовые значения и убедились, что сумма ЭДС равна падению напряжения на сопротивлениях.
15. На основании опытных данных произвели проверку законов Кирхгофа. Результаты записали в таблицу.
16.Рассчитали все токи и сравнили их с измеренными токами.
Контрольные вопросы:
Как читается второй закон Кирхгофа и к какому участку электрической цепи он применим?