Лабораторна робота № 5. Перевірка правил Кірхгофа.

Перевірка правил Кірхгофа.

Перед виконанням цієї роботи, необхідно вивчити теоретичний матеріал, приведений в розділах 3.1 і 3.2.

Мета роботи: перевірити правила Кірхгофа для кола постійного струму.

Теоретичні пояснення правил Кірхгофа, а також їх практичне використання для розрахунку розгалужених електричних кіл показані в розділі 3.2.

Вибираємо вказані на рисунку напрями обходу контурів. Застосуємо перше правило Кірхгофа до вузла В:

;

а друге – відповідно до обох контурів:

;

.

При записі рівнянь враховані знаки струмів і ЕРС. Перепишемо систему рівнянь у стандартному вигляді:

Розв’язок даної системи для струмів можна знайти за формулами Крамера:

; ; , (3.30)

де

, ,

, . (3.31)

Якщо якийсь із струмів виявиться від’ємним, то це означає, що його справжній напрям є протилежним до вибраного на рисунку. Після обчислення детермінантів отримаємо кінцеві вирази:

(3.32)

можна не обчислювати, оскільки .

Обчисливши струми, визначимо відповідні спади напруг на опорах і :

(3.33)

де визначаються за (3.30).

Величини і можна також виміряти безпосередньо вольтметром.

Перевірка правил Кірхгофа, що проводиться в даній роботі полягає в порівнянні напруг, виміряних дослідним шляхом і обчислених за (3.30), (3.31) і (3.33).

Порядок виконання роботи

1. Скласти електричне коло (див. Рис. 3.8.), звернути увагу на полярність джерел струму.

2. Підібрати опори і за допомогою магазину опо­рів; замкнути ключі К₁ і К₂ і виміряти спади напруг і на цих опорах вольтметром.

3. Змінюючи опори, дослід повторити три рази. Результати вимірювань записати в таблиці 1. і 2.

Таблиця 1.

№ п/п

Таблиця 2.

		%			%			%

4. Розімкнути ключі К₁ і К₂ і виміряти ЕРС і джерел струму, приєднуючи клеми вольтметра до клем батарей.

5. Обчислити за (3.33), враховуючи (3.30) – (3.32), спади напруг , і їх значення записати в таблицю 2.

6. Порівняти виміряні і обчислені значення , і визначити відносне відхилення у відсотках