лаба 2-8

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»

лабораторная работа № 2-8

по дисциплине «физика»

по теме «изучение правил Кирхгофа»

Выполнил студент:

Гончарова А.О.

ФВО гр. 1-3

Проверил преподаватель:

Шадрин И.Ф.

2012, Орел

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: проверка правил Кирхгофа для узлов и контуров разветвленной цепи.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ: с помощью вольтметра на участке цепи постоянного тока измеряют напряжения и определяют напряжения и определяют направления токов. Вычислив токи на участках цепи по закону Ома, записывают уравнения Кирхгофа для узлов и контуров цепи.

3. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: две батареи аккумуляторов, два ключа, шесть магазинов сопротивлений или стенд со схемой, вольтметр постоянного тока, проводники.

Ход работы:

Первое правило относится к узлам цепи, т.е. точкам, в каждой из которых сходятся не менее трех проводников. По Кирхгофу алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю.

где n – число токов, сходящихся в узле. При этом токи, входящие в узел считаются положительными, а токи, выходящие из узла – отрицательными. Например, на рис. 1 в узле А сходится три тока. Для узла А получаем:

Рис. 1

Второе правило Кирхгофа относится к контурам, т.е. к замкнутым участкам цепи.

Математически второе правило записывается так:

где I_iR_i = U_i – падение напряжения на i – ом участке цепи;

E_i – ЭДС на i – ом участке цепи;

n – число участков в контуре.

Если на каком либо участке ЭДС нет, то считается, что на нем Е = 0. Второе правило Кирхгофа в этом случае для данного контура имеет вид:

I₁R₁ + I₂R₂ = E₂

Рис. 2 схема цепи

№ сопрот.	R	U	I	R	U	I=
1	20	0,36	0,048	0,8	0,03	0,00222
2	40	1,16	0,029	1,6	0,03	0,00191
3	48	0,56	0,01167	1,92	0,03	0,00109
4	20	0,24	0,012	0,8	0,03	0,00198
5	50	1,96	0,0392	2	0,03	0,00217
6	20	1,04	0,052	0,8	0,03	0,00358

Проверить справедливость первого правила Кирхгофа для двух узлов цепи. Ввиду погрешности приборов и измерений справедливости первого правила проверяются по выполнению неравенства

Для узла А:

0.012+0.048-0.029<0.00198+0.00222+0.00191

0.031<0.00611

Для узла В:

0,052-0,012-0,0392<0.00358+0.00198+0.00217

0.0008<0.00773

Проверить справедливость второго правила Кирхгофа. Ввиду погрешностей измерений и приборов справедливость его проверяется по выполнению неравенства

Для контура 1:

(1.16+0.36)-1.52<0.03+0.03+0.03

0<0.09

Для контура 2:

(-1.96+0.24+1.16+0.56)-0<0.03+0.03+0.03+0.03-0

0<0,12

Вывод: Собрала цепь по схеме рис. 2. Установила величины сопротивлений в цепи в соответствии с вариантом задания. Измерила вольтметром и записала значение ЭДС источников тока. Проверила справедливость первого правила Кирхгофа для двух узлов цепи. Проверила справедливость второго правила Кирхгофа контуров разветвленной цепи.