Материалы к лабораторным занятиям

Для подготовки к лабораторным занятиям рекомендуется воспользоваться настоящим пособием или методическими указаниями к выполнению лабораторных работ по ТОЭ [10, ч. 1].

Лабораторное занятие 1 Экспериментальная проверка законов Кирхгофа в цепях постоянного тока

Задача занятия: экспериментальная проверка законов Кирхгофа и правил составления уравнений по законам Кирхгофа для расчета токов в ветвях сложной цепи.

Задания для подготовки к занятию:

1 Изучить описание лабораторной установки по [10].

2 Подготовить протокол отчета к лабораторной работе, руководствуясь программой ее выполнения.

3 По своему варианту (последняя цифра номера зачетной книжки) составить и внести в протокол отчета систему уравнений для расчета токов в ветвях электрических цепей (рисунок 1.75) данного УМК.

4 Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы для подготовки

к лабораторному занятию

1 Сформулируйте законы Кирхгофа и правила знаков при записи уравнений.

2 Какое число уравнений необходимо составить для расчета токов в ветвях сложной цепи, сколько уравнений составляют по первому закону Кирхгофа и сколько по второму закону?

3 Что называют узлом, ветвью и контуром электрической цепи?

План занятия:

1 Проверка подготовки к лабораторному занятию.

2 Сборка схемы электрической цепи и выполнение программы работы.

3 Выполнение расчетов токов ветвей и сравнение с экспериментальными данными.

4 Выводы.

Программа и методика выполнения работы

1 Собрать электрическую цепь по схеме рисунок 1.91. Амперметры подключить левой (отрицательной) клеммой к узлу с.

Рисунок 1.91 — Схема сложной цепи постоянного тока

2 Записать значения сопротивлений резисторов, указанных на стенде, в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 — Сопротивления резисторов, Ом

R1	R2	R3	R4	R5

3 Включить источники ЭДС, измерить ЭДС и токи. При этом токи амперметров, имеющих отклонение стрелки вправо, записать со знаком плюс, влево — со знаком минус. Данные измерений занести в таблицу 1.6. Убедиться в справедливости первого закона Кирхгофа: = 0.

На схеме электрической цепи указать направления токов в ветвях. Токи со знаком плюс подходят к узлу с, со знаком минус — отходят от узла с.

Таблица 1.6 – Проверка первого закона Кирхгофа для узла с

Измерено						Вычислено
E1, В	E2, В	I1, мА	I2, мА	I3, мА	, мА	I1, мА	I1, мА	I1, мА

4 Убедиться в справедливости второго закона Кирхгофа:

Обходя контур, согласно таблице 1.7, по часовой стрелке, записать значения ЭДС и напряжений на резисторах, входящих в этот контур, с учетом знака (плюс или минус).

Знаки перед ЭДС расставить согласно направлениям этих ЭДС, указанным в схеме (рисунок 1.91), и направлению обхода контура.

Знаки перед напряжениями на резисторах расставить согласно направлениям токов в этих резисторах (см. пункт 3) и направлению обхода контура.

Таблица 1.7 — Проверка второго закона Кирхгофа для контуров

электрической цепи

Контуры	E1, В	E2, В	UR1, B	UR2, B	UR3, В	UR4, В	UR5, В	, B	, B
аbcdefa					–
аbcfa		–				–	–
fcdef	–		–	–

5 Составить систему уравнений по законам Кирхгофа для расчета токов в ветвях электрической цепи по схеме (рисунок 1.91). Пользуясь заданными значениями сопротивлений и измеренными значениями ЭДС (таблица 1.6), рассчитать токи, занести их в таблицу 1.6 и сравнить с измеренными. Отчет должен содержать расчеты по данному пункту.