Лабораторна робота №10 Тема: «Перевірка законів Кірхгофа».

Лабораторна робота №10

Тема: «Перевірка законів Кірхгофа».

Мета: дослідження нерозгалуженого електричного ко­ла; виконати дослідження розгалуженого електричного кола, зіставити результати експериментальних та теоретичних дослід­жень, зробити висновок відносно відповідності їх законам Кірхгофа.

1. Короткий теоретичний опис.

Перший закон Кірхгофа стосується вузлів електричного  кола: алгебраїчна сума струмів, які сходяться у вузлі (чи частині) електричного кола,  дорівнює нулеві.

                                                                                                                                        (1.1)

  У рівняннях записаних за першим законом Кірхгофа струми, які входять у вузол беруть з додатнім знаком, а які виходять з вузла – з від`ємним.

Інакше кажучи, сума струмів, що підходять то вузла, дорівнює сумі струмів, які, відповідно, відходять від вузла.

Другий закон Кірхгофа стосується замкненого контура елект­ричного кола: у будь-якому контурі електричного кола алгебраїчна сума напруг на його елементах дорівнює нулю.

.                                                                                                                                    (1.2)

Напруга  враховується в рівнянні з додатним знаком, якщо її напрямок співпадає з напрямком обходу контуру (вибирається довільно).                                                                      Лабораторна робота передбачає, що учні мають  упевнитись в справедливості першого та  другого  законів Кірхгофа. Якщо експеримент проведений якісно, то результатом перевірки мав бути нуль, або близька до нього величина,  оскільки при вимірах може мати місце  невелика похибка, обумовлена точністю вольтметра та недостатнім досвідом дослідників.

2. Порядок виконання роботи.

2.1.Скласти  електричне  коло, схема заміщеня якого  зображена  на рис.2.1. Номінали опорів R₁-R₅,  які задає викладач, занести в таблицю 2.1.

Рис.2.1. Схема досліджуваного кола

Таблиця 2.1

2.2. Виконати виміри для визначення ЕРС Е₁ і Е₂  та внутрішніх опорів R₀₁ та R₀₂ джерел жив­лення.

Таблиця 2.2

2.3. Перевірити відповідність експериментальних даних законам Кірхгофа.     2.4. Повторити ті ж виміри при увімкненій вітці з резистором , результати досліду занести в табл.2.3.

Таблиця 2.3

Обробка результатів експерименту

1. Визначити силу струму на відрізках електричного кола:  з ЕРС,  без  ЕРС та в нерозгалуженому електричному колі.  Упевнитись у відповідності проведених розрахунків результатам вимірів.                                                                                                                                                          2. Використовуючи метод рівнянь Кірхгофа, розрахувати силу струму в  вітках  схеми  рис.2.1  занести  їх в таблицю 2.3 і порівняти з результатами експерименту.                                          3. Вирахувати потенціали іменованих точок  схеми  рис. 2.1 та напруги між точками,  зазначені в таблиці 2.3. Результати  розрахунків  занести в таблицю і порівняти з відповідними експериментальними вимірами.                                                                                                                4. Зробити висновки по роботі,  враховуючи результати екс­периментальних та теоретичних досліджень.

3. Контрольні питання.

3.1 Як формулюються перший та другий закони Кірхгофа?       3.2. Яким  чином перевірити,  чи задовольняють одержані дос­лідним шляхом струми і напруги перший та другий закони  Кірхго­фа?                                                                                                     3.3 Скільки незалежних рівнянь треба скласти за законами Кірхгофа при розрахунках електричного кола? Скільки рівнянь складається за першим законом Кірхгофа; за другим законом Кірхгофа?

4. Зробіть висновок проведенної роботи.