
- •Гоу впо сургутский государственный университет
- •. Теоретический расчет тока i1 в ветвях и падений напряжений на резисторах ur1, ur4, ur5 в электрической цепи (рисунок 1.1).
- •Экспериментальное измерение тока i1 в ветвях и падений напряжений на резисторах ur1, ur4, ur5 в электрической цепи (рисунок 1.1).
- •Экспериментальные и теоретические значения токов и напряжений по схеме (рисунок 1.1)
- •1.3. Расчет потенциального контура abcda рис (1.1) и построение потенциальной диаграммы
- •1.4. Анализ построенных потенциальных диаграмм
- •2.1. Теоретически рассчитаем токи в ветвях и падения напряжений на резисторах в электрической цепи (рисунок 2.1)
- •2.2. Экспериментально измерим ток i1 в ветвях и падений напряжений на резисторах ur1, ur4, ur5 в электрической цепи (рисунок 2.1).
- •Экспериментальные и теоретические значения токов и напряжений по схеме (рисунок 2.1)
- •2.3. Расчет потенциальных контуров abcda и abcea рис (2.1) и построение потенциальных диаграмм
- •2.4. Анализ построенных потенциальных диаграмм
- •3.1. Теоретически рассчитаем ток i1 в ветвях и падения напряжений на резисторахUr1,ur4, ur5 в электрической цепи (рисунок 3.1).
- •3.2. Экспериментальное измерение тока i1 в ветвях и падений напряжений на резисторах ur1, ur4, ur5 в электрической цепи (рисунок 3.1).
- •Экспериментальные и теоретические значения токов и напряжений по схеме (рисунок 3.1)
- •3.3. Расчет потенциального контура abcda и abcea рис (3.1) и построение потенциальной диаграммы
- •3.4. Анализ построенных потенциальных диаграмм
- •4.Обработка результатов измерений
- •5.Вывод
1.4. Анализ построенных потенциальных диаграмм
Из потенциальной диаграммы (рисунок 1.2) мы видим, что графики, полученные теоретическим и опытным путями, совпадают в пределах некоторой погрешности. Из этого следует, что 2-ой закон Кирхгофа выполняется.
Задание 2
Для разветвленной электрической цепи (рисунок 2.1) проверяем выполнение второго закона Кирхгофа с помощью построения потенциальных диаграмм.
Рис.2.1. Разветвленная электрическая цепь
2.1. Теоретически рассчитаем токи в ветвях и падения напряжений на резисторах в электрической цепи (рисунок 2.1)
Найдём токи в цепи (рис.2.1):
i
1
- i23
- i45
= 0
i1 R1 + i23 (R2 + R3) = E1
i45 (R4 + R5) - i23 (R2 + R3) = 0
i23 = i2 = i3 = 5,3 мА
i45 = i4 = i5 = 16,9 мкА
Найдем падение напряжения на каждом резисторе:
UR1 = i1 = 0,3 10-3 150 = 45 10-3 В
UR2
= i2
= 5,3
10-3
820 = 4,3 В
UR3
= i3
= 5,3
10-3
680 = 3,6 В
UR4 = i4 = 0,0169 10-3 270 = 4,6 10-3 В
UR5 = i5 = 0,0169 10-3 470000 = 7,9 В
2.2. Экспериментально измерим ток i1 в ветвях и падений напряжений на резисторах ur1, ur4, ur5 в электрической цепи (рисунок 2.1).
Собрав схему по рис. 2.1, измеряем ток в цепи и напряжение на каждом резисторе. Построим таблицу 3, для наглядного сравнения теоретических значений и полученных нами при проведении опыта.
Таблица 3
Экспериментальные и теоретические значения токов и напряжений по схеме (рисунок 2.1)
|
i1 |
i2 |
i3 |
i4 |
UR1 |
UR2 |
UR3 |
UR4 |
UR5 |
|
Рис 2.1 |
Расчет |
0,3 |
5,3 |
5,3 |
16,9 10-3 |
0,045 |
4,3 |
3,6 |
0,0046 |
7,9 |
Опыт |
0,3 |
5,28 |
5,28 |
17 10-3 |
0,05 |
4,3 |
3,7 |
0,0048 |
8,1 |
2.3. Расчет потенциальных контуров abcda и abcea рис (2.1) и построение потенциальных диаграмм
По теоретическим и экспериментальным значениям падений напряжений, полученным в пунктах 1 и 2 данного задания, определим для контуров abcda и abcea потенциалы и построим потенциальные диаграммы.
Найдем потенциалы из расчетных данных:
Произвольно примем потенциал одной из точек, например точки a, φa = 0.
Для контура abcda
a = 0 В
b = a + E1 = 8 В
c = b - UR1 = 8 – 0,045 = 7,955 В
d = c - UR4 = 7,955 – 4,3 = 3,655 В
a = d - UR5 = 3,655 – 3,6 = 0,055 В
Для контура abcea
a = 0 В
b = a + E1 = 8 В
c = b - UR1 = 8 – 0,045 = 7,955 В
е = c - UR4 = 7,955 – 0,0046 = 7,9504 В
a = d - UR5 = 7,9504 – 7,9 = 0,0504 В
Аналогично рассчитаем потенциалы для контуров abcda и abcea только для опытных значений.
Рассмотрим потенциалы для контура abcda, и построим для них потенциальную диаграмму
Для построения потенциальной диаграммы для контура abcda занесем расчетные и опытные значения потенциалов в таблицу 4
Таблица 4
Потенциалы для контура abcda
|
, В |
, В |
, В |
, В |
, В |
Расчет |
0 |
8 |
7,955 |
3,655 |
0,055 |
Опыт |
0 |
8 |
7,95 |
3,65 |
-0,05 |
Рис.2.2. Потенциальная диаграмма к заданию 1 для контура abcda (рисунок 2.1)
Рассмотрим потенциалы для контура abcea, и построим для них потенциальную диаграмму
Для построения потенциальной диаграммы для контура abcea занесем расчетные значения потенциалов в таблицу 5
Таблица 5
Потенциалы для контура abcea
|
, В |
, В |
, В |
|
, В |
Расчет |
0 |
8 |
7,955 |
7,9504 |
0,0504 |
Опыт |
0 |
8 |
7,95 |
7,9452 |
-0,1548 |
Рис.2.3. Потенциальная диаграмма к заданию 1 для контура abcea (рисунок 2.1)