ТОЭ2

Цель работы:

Экспериментальная проверка законов Кирхгофа, принципов наложения и взаимностей.

Ход работы:

Соберем схему по рисунку 1.

Рис.1 Принципиальная схема

Включая поочередно источники в цепь, а затем все вместе, запишем показания приборов в таблице 1.

Включено	I1,мА	I2,мА	I3,мА	I4,мА
Е1	+55	-30	-25	0
Е2	-30	+55	-25	0
Е3	+10	+10	-25	-5
Включено все три источника	+35	+35	-75	-5
Сумма частичных токов	+35	+35	-75	-5

По таблице наблюдаем строгое выполнения принципа наложения

При всех включенных источниках измерим вольтметром падения напряжения на сопротивлениях цепи, запишем показания в таблицу 2

Измерим величины ЭДС всех источников и запишем в таблице 2

Е1	Е2	Е3	U1	U2	U3	U4	U5
9	9	4.8	3.6	3.6	7.2	0.5	2.6

Пользуясь данными таблиц, определим величины сопротивлений по закону Ома.

R₁=102 Ом

R₂=102 Ом

R₃=96 Ом

R₄=14,3 Ом

R₅=34,7 Ом

Зная параметры цепи (из предыдущих измерений и расчетов), рассчитаем токи методом наложения.

В итоге получим:

Составим уравнения по законам Кирхгофа и проверим их выполнения:

1-й з-н Кирхгофа: I₁+I₂-I₃=0

35 + 35 - 75 = -5 mA

2-й з-н Кирхгофа: - I₁ (R₁ + R₄) + I₂ R₂ = - E₁ + E₂

-0.035 * (102 + 14.3) + 0.035 * 102 = -9 + 9

-0.5=0

I₂ R₂ + I₃ (R₃ + R₅) = E₂ + E₃

0.035*102+75*10^-3*(34.7+96)=9+4.8

13.4=13.8

Построим потенциальную диаграмму для внешнего контура:

_а=0

_е=_а+I₁R₁=0 B

_в=_е - Е₁= -5,43 B

_l=_b - E₂= - 10.23 B

_c=_l + I₃ R₃= -3.03 B

_d=_c+I₃R₅= - 0.43 B

_a=_d+I₁ R₁ = 0 B

П отенциальная диаграмма для внешнего контура

Вывод:

В ходе проведенной работы был проверен принцип наложения, четкое выполнение которого мы имеем, сравнивая табличные данные полученные в ходе эксперимента, и данные, рассчитанные теоретическим способом: значения токов равны.

При проверке выполнения законов Кирхгофа получили не точные тождества, но их несоблюдение лежит в пределах погрешностей приборов.