МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Электротехнический факультет

Кафедра физики

Л.С. ВАСИЛЕВСКИЙ

Р.В. ХОМЯКОВ

Определение сопротивлений на мосте уитстона. Определение ёмкости конденсаторов

Учебно-методическое пособие

2-е издание

Киров – 2014

УДК 53(07)

Х 769

Рекомендовано к изданию методическим советом электро-

технического факультета ФГБОУ ВПО « ВятГУ» в качестве

учебно-методического пособия для студентов всех форм обучения

технических направлений подготовки

Рецензент

Кандидат технических наук, доцент кафедры электротехники и

электроники ФГБОУ ВПО «ВятГУ» В.Н. Кузнецов

Василевский Л.С.

Хомяков Р.В.

Х 769 Определение сопротивлений на мосте Уитсона. Определение емкости конденсаторов: учебно-методическое пособие / Л.С. Василевский, Р.В. Хомяков. – Киров; ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2014. – 10 с.

УДК 53(07)

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов всех форм обучения технических направлений подготовки для выполнения лабораторной работы по физике.

@ ФГБОУ ВПО «ВятГУ»

1. Разветвлённые цепи. Правила кирхгофа

В разветвленных электрических цепях вычисление токов, идущих по отдельным ветвям, представляет известные трудности. Расчёт таких цепей существенно упрощается, если пользоваться правилами, сформулированными Кирхгофом. Этих правил два. Первое из них относится к узлам цепи. Узлом цепи называется точка, в которой сходятся не менее трех проводников.

Из закона сохранения заряда вытекает первое правило Кирхгофа, согласно которому алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю

. (1)

Ток, входящий в узел, принято считать положительным, выходящий из узла, - отрицательным.

Если в цепи имеется узлов, можно составитьуравнение первого правила Кирхгофа.

Второе правило Кирхгофа можно получить, если воспользоваться законом Ома для неоднородного участка цепи :

. (2)

где - разность потенциалов на концах проводника, сопротивлением, по которому протекает ток;- электродвижущая сила, действующая на этом участке.

Выделим в разветвленной цепи замкнутый контур 1-2-3 (рисунок 1). Выбрав направление обхода контура (например, против часовой стрелки, как указано на рисунке), применим к каждому из неразветвленных участков контура закон (2):

;

;

.

При сложении этих выражений потенциалы исключаются, и получается уравнение:

, (3)

которое выражает второе правило Кирхгофа: «В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжений на отдельных участках цепи равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом контуре». Если в цепи можно выделить замкнутых контуров, то можно составитьуравнение второго правила Кирхгофа.

При составлении уравнений на основе этого правила токами и ЭДС нуж­но приписывать знаки в соответствии с выбранным направлением обхода. Токи, совпадающие с направлением обхода, считаются положительными. ЭДС приписывается знак «плюс», если в направлении обхода соответствующий источник повышает потенциал (при этом при обходе контура первым встречается отрицательный полюс источника). Направление обхода в каждом из контуров можно выбирать произвольно и независимо от выбора направления в других контурах.