Закони ома і кірхгофа. Потенціальна діаграма електричного кола. Еквівалентне перетворення з’єднання опорів «трикутником» і «зіркою»

Мета роботи - перевірити експериментально закони Ома та Кірхгофа та порівняти дослідні дані з результатами розрахунку, практично опанувати та перевірити перетворення «трикутника» опорів в еквівалентну «зірку», навчитись будувати потенціальну діаграму за результатами досліду та розрахунку.

Підготовка до роботи

Ознайомитись з методичними вказівками, робочим завданням, підготувати протокол звіту до лабораторної роботи та відповісти на такі запитання.

17

1. Як формулюються перший і другий закони Кірхгофа?

2. Яке електричне коло називається складним?

3. Викласти послідовність розрахунку кола за допомогою законів Кірхгофа.

4. Чому під час розрахунку кола число незалежних рівнянь, що складаються за першим законом Кірхгофа, на одиницю менше числа вузлів?

5. Скільки незалежних рівнянь потрібно скласти за другим законом Кірхгофа?

6. Що таке потенціальна діаграма електричного контуру?

7. Як побудувати потенціальну діаграму за результатами досліду?

8. Як визначити із потенціальної діаграми силу і напрямок струму в опорі контуру?

9. Як визначити за потенціальною діаграмою значення і знак напруги між будь - якими двома точками електричного кола?

10. Що називають n-полюсником, багатополюсником, триполюсником?

11. Умови еквівалентності n-полюсників, триполюсників.

12. Яке з’єднання опорів називають «трикутником», «зіркою»?

13. Як переконатися в еквівалентності з’єднання трьох резисторів «зіркою» і «трикутником» при розрахунку кола?

14. Скільки вхідних струмів і напруг треба виміряти для перевірки екві-валентності n-полюсників?

15. Викласти суть методу перетворення кола.

Робоче завдання

1. Виміряти значення опорів та занести їх в табл. 2.1.

2. Зібрати електричне коло (рис.2.1). Замість амперметрів ввімкнути вимірювальні панелі.

3. Після перевірки лаборантом схеми, відповідно до вказівок викладача, при від’єднаному навантаженні встановити, виміряти та занести до табл. 2.1 значення ЕРС джерел.

4. Під’єднати навантаження, виміряти напругу на окремих опорах. Визначити напрямок та виміряти струми у всіх вітках. Результати вимірювання занести до табл. 2.1, напрямок струмів вказати на топологічній схемі в графі «Примітки».

5. Перетворити трикутник опорів , , в еквівалентну зірку опорів , , (рис.2.2). Зберігаючи ті ж самі значення ЕРС, виконати заміри напруг і струмів в перетвореному колі. Результати вимірювань занести до табл.2.1. Напрямки струмів вказати на топологічній схемі.

6. Прийнявши один із вузлів кола (рис.2.1 або 2.2 - за вказівкою викладача) за базисний ( = 0), визначити полярність та виміряти потенціали точок кола. Результати вимірювань занести до табл.2.2.

18

Рис.2.1

Рис.2.2

Примітка. Оскільки безпосередньо виміряти потенціал якої-небудь точки принципово неможливо, то завжди вимірюють різницю потенціалів між досліджуваною точкою і тією точкою, потенціал якої умовно прийнято за нуль.