Проверка выполнения законов Кирхгофа
Лабораторная работа № 2 Линейная электрическая цепь постоянного тока Целью работы является экспериментальная проверка законов Кирхгофа, принципов наложения, взаимности и метода эквивалентного генератора.
Общие сведения
Законы Кирхгофа являются основными законами электрических цепей.
Первый закон Кирхгофа устанавливает связь между токами, подходящими к узлу цепи: алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю.
Второй закон Кирхгофа устанавливает связь между э. д. с. и напряжениями в контуре электрической цепи: алгебраическая сумма напряжений на пассивных элементах ветвей контура равна алгебраической сумме э. д. с. ветвей этого контура.
Принцип наложения применим к линейным электрическим цепям, и формулируется следующим образом: ток ветви разветвленной линейной электрической цепи с несколькими источниками равен алгебраической сумме частичных токов, вызываемых в этой ветви действием каждого источника в отдельности. Принцип наложения не выполняется для мощностей.
Принцип взаимности справедлив в линейной электрической цепи с одним источником и заключается в следующем: если э. д. с. Е1= Е, действуя в ветви 1 сколь угодно сложной цепи при отсутствии прочих э. д. с., вызывает в другой ветви 2 ток 
, то такая же э. д. с. Е2= Е, действуя в ветви 2, вызовет в ветви 1 ток 
. Если же э. д. с. Е1 и Е2 различны, то соблюдается равенство 
.
Метод эквивалентного генератора позволяет определить ток в любой ветви 
линейной цепи, заменив часть цепи (активный двухполюсникА) по отношению к данной ветви эквивалентным генератором, состоящим из э. д. с. ЕГ и внутреннего сопротивления RГ(рис. 2.1).
Рис. 2.1
Величина ЕГ равна напряжению холостого хода U0 на разомкнутой ветви : ЕГ=U0. Сопротивление RГ можно определить экспериментально из опытов холостого хода и короткого замыкания ветви : RГ 
.
Содержание и порядок выполнения работы
Для исследования электрической цепи по схеме рис. 1П протокола измерений используют: источники постоянного напряжения из блока МОДУЛЬ ПИТАНИЯ: э. д. с. Е1=9 В (UZ1), Е2=12 В (UZ2); измерительные приборы из блоков МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ постоянного тока. Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блока МОДУЛЬРЕЗИСТОРОВ.
· Собрать электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 1П. Рекомендуемые значения R1=100или 150 Ом; R2=100, 150, 220 или 330 Ом. При сборке электрической цепи воспользуйтесь схемой соединения модулей из протокола измерений (рис. 2П).
· Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.
· Включить автоматический выключатель QFблокаМОДУЛЬ ПИТАНИЯ. Включить тумблерSA1 источников э. д. с. UZ1иUZ2.
· Установить величину резистора R3, при которой напряжение на резисторебудет 4–7 В. Стрелки амперметров PA1, PA2иPA3 блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ должны отклоняться вправо. Величину сопротивления R3 занести в протокол измерений.
· В протоколе наблюдений указать на схеме замещения положительные направления токов в ветвях, совпадающие с действительными направлениями. В последующих опытах эти направления принять как положительные и при отклонении стрелки амперметра влево, измеренному значению тока приписывать знак минус.
Проверка выполнения законов Кирхгофа
· Измерить величины э. д. с. Е1источникаUZ1иЕ2источникаUZ2. Измерить величины токов ветвей и напряжений на сопротивлениях цепи. Все измеренные величины занести в таблицу 1П протокола измерений.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 934; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!