Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях

Кафедра: Теория электрических цепей

Отчет

по лабораторной работе № 1

по дисциплине «Теория электрических цепей»

Выполнил:        

Проверил:        

Новосибирск 2018 г.

Законы Ома и Кирхгофа в резистивных цепях

1. Цель работы:

Изучение, исследование и проверка законов Ома и Кирхгофа в разветвленной электрической цепи, содержащей источник и резистивные элементы.

1. Подготовка к выполнению работы:

При подготовке к работе необходимо изучить: законы Ома для пассивного участка цепи, участка цепи с активными (источники) и пассивными (нагрузки) элементами, замкнутого контура; первый закон Кирхгофа – для узла цепи; второй закон Кирхгофа – для замкнутого контура цепи (глава 1 электронного учебника).

1. Теоретическое исследование

1. На рис. 1. приведена схема для исследования, в которой в качестве примера подключены два вольтметра - для измерения напряжения на сопротивлениях R1и R4. Обозначим в схеме все токи в ветвях и их направления (в схеме с одним источником направления токов в ветвях определяются направлением источника).

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Рисунок 1. Схема для исследования

1. Исходные данные:

Значение э.д.с. источника Е1=10 В.

Значения сопротивлений резисторов:

 R1 =100 + 6 * 10 = 160(Ом), где N – номер варианта (последняя цифра пароля, в моем случае Вариант № 6);

R2=R3=R4=R5=R6=100 Ом.

1. Рассчитаем показания всех измерительных приборов –  вольтметров и амперметров, используя для расчета закон Ома (метод свертывания).

        ,                                                                  (1)[pic 7]

,                                                                (2)[pic 8]

Подставив значения в формулу 2 получим:

.[pic 9]

Расчитаем эквивалентное сопротвление цепи, используя формулу 1:

.[pic 10]

Определим значение тока I1,

.[pic 11]

Определим падение напряжения на резисторе R1,

.[pic 12]

По второму закону Кирхгофа найдем значение тока I2,

;[pic 13]

.[pic 14]

Определим падение напряжения на резисторе R2,

.[pic 15]

По первому закону Кирхгофа найдем значение тока I3,

.[pic 16]

Определим падение напряжения на резисторе R3,

.[pic 17]

Определим падение напряжения на резисторе R4,

.[pic 18]

. [pic 19]

По первому закону Кирхгофа найдем значение тока I5,

 .[pic 20]

Определим падение напряжения на резисторх R5 и R6,

,[pic 21]

.[pic 22]

Все значения токов и падений напряжений на резисторах определены.

По полученным результатам проверим выполнение второго закона Кирхгофа (ЗНК) для контуров электрической цепи.

Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резистивных элементах в этом контуре.

Для замкнутого контура I (рис. 1):

, [pic 23]

 – закон Кирхгофа выполняется.[pic 24]

Для замкнутого контура II (рис. 1):

,[pic 25]

 – закон Кирхгофа выполняется.[pic 26]

1. Соберем схему до конца, подключив к ней недостающие измерительные приборы и проведем измерения.

Результат представлен на рис. 2, показания приборов представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

[pic 27]

Рис. 2. Исследованная схема

Таблица 1.1. Показания вольтметров

Таблица 1.2. Показания амперметров