Контрольные вопросы. .

1. Что такое электрический ток? Чему равна сила и плотность тока?

2. Что такое сторонние силы?

3. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи, для неоднородного участка цепи, для полной цепи.

4. Дайте определение разности потенциалов, напряжения и ЭДС источника тока и каким образом они связаны между собой?

5. Что такое сопротивление проводника и от чего оно зависит?

6. Запишите закон Джоуля-Ленца и объясните его механизм?

7. Дайте определение полезной, полной мощностей и КПД источника тока?

8. Что называется током короткого замыкания? Почему недопустимо короткое замыкание?

9. Запишите правила Кирхгоффа и условия их применения?

10. Как рассчитать приборную погрешность, допускаемую при измерении напряжения и тока на отдельных участках цепи?

11. Сформулировать правило знаков для первого и второго правил Кирхгофа.

12. В каком направлении течет ток на однородном участке цепи?

13. Может ли ток внутри источника течь в направлении противоположном направлению ЭДС?

Лабораторная работа

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРАВИЛ КИРХГОФА

Цель работы: изучение правил Кирхгофа.

Приборы и принадлежности: лабораторный стенд для изучения правил Кирхгофа.

Методика и техника эксперимента

Для проверки правил Кирхгофа в данной работе используется электрическая цепь, показанная на рисунке:

ε₁ и ε₂ – ЭДС первого и второго источников тока;

r₁ и r₂ – внутренние сопротивления данных источников тока;

R₁, R₂, R₃ – сопротивления резисторов.

Все элементы цепи смонтированы на внутренней поверхности стенда. На лицевой поверхности стенда находятся гнезда, соединенные с концами резисторов и полюсами источников тока:

Сопротивления резисторов заданы с точностью до 0,1 Ом:

R₁ = (100,3 ± 0,1) Ом, R₂ = (149,7 ± 0,1) Ом, R₃ = (76,3±0,1) Ом. Внутренние сопротивления источников тока не заданы.

Кроме гнезд на лицевой поверхности стенда находятся: вольтметр, ключи К₁, К₂, К₃ и переключатель П. Вольтметр используется для измерения ЭДС источников, напряжения на резисторах и разности потенциалов на полюсах источников тока в рабочем режиме цепи. С этой целью наконечники проводников А и В, идущих от клемм вольтметра, вводятся в соответствующие гнезда стенда. Проводник красного цвета соединен с положительной клеммой вольтметра, проводник синего цвета – с отрицательной клеммой. Измерения производятся по верхней шкале вольтметра. Цена деления шкалы 0,1 В, класс точности вольтметра γ = 2,5 %. Ключи К₁, К₂, К₃ и переключатель П могут находиться в двух положениях. Если ключ К₁ находится в положении 2 – стенд выключен, в положении 1 – стенд включен. Источники тока приведены в рабочее состояние. Если ключи К₂ и К₃ находятся в положении 2 – источники тока выключены, в положении 1 – источники включены. В этом случае на участках цепи текут токи I₁, I₂, I₃.

При изменении положения переключателя П изменяется направление ЭДС второго источника тока (ε₂). Присутствие в цепи переключателя П дает возможность изучать две электрические цепи.

Вариант 1: переключатель П находится в положении 1. В этом случае источники тока включены, как показано на рисунке:

Вариант 2: переключатель П находится в положении 2. В этом случае источники тока включены, как показано на рисунке:

Порядок выполнения работы