Программа

1. Установить заданное значение ЭДС на зажимах отключенного от цепи источника Е2 (см. табл. 3), вращая ручку регулятора и контролируя ЭДС с помощью мультиметра. Измерьте значение ЭДС отключенного от цепи источника Е1. Результаты занесите в протокол.

2. Соберите цепь, изображённую на рис. 3. При отсутствии резисторов с требуемым номинальным сопротивлением используйте их последовательно соединение. Сопротивления резисторов измерьте перед их установкой в наборную панель, результаты занесите в протокол.

3. Подключите источники напряжения к цепи и измерьте напряжения U_E1 и U_E2 на зажимах источников, результаты занесите в протокол.

4. Измерьте напряжения на всех резисторах. Для этого поочерёдно подключайте мультиметр к выводам каждого из резисторов. По знакам измеренных напряжений (+ или ─) определите фактические направления токов ветвей I₁, I₂ , I₃ и обязательно укажите их на схеме.

5. Измерьте токи во всех ветвях цепи, поочерёдно включая мультиметр в разрыв каждой ветви.

6. Измерьте потенциалы точек a, b и с, положив потенциал точки d равным нулю. Для этого черный провод мультиметра (гнездо "COM") подключите к узлу d, а красный (гнездо "U, Ω") поочерёдно подключайте к точкам a, b и с.

7. Поочерёдно (по одному) отключая источники Е₁ и Е₂, измерьте токи всех ветвей. Для отключения источников необходимо перевести тумблер соответствующего источника в положение «Отключен». Обратите внимание на возможное изменение направлений токов в той или иной ветви при отключении одного из источников.

Обработка результатов измерений

1. Постройте потенциальную диаграмму для внешнего контура цепи с двумя источниками. Для этого воспользуйтесь результатами измерений напряжений на зажимах подключенных источников U_E1, U_E2 и падений напряжений на резисторах U₁, U₂. С помощью построенной диаграммы найдите токи всех ветвей. Для определения тока I₃ воспользуйтесь первым правилом Кирхгофа.

2. Проверьте выполнение баланса мощности в цепи с двумя источниками.

3. Считая известными напряжения на зажимах источников и сопротивления резисторов, найдите токи ветвей методом узловых потенциалов и методом наложения.

4. Результаты расчётного определения токов двумя методами и измеренные значения сведите в таблицу 5. Сравните измеренные и расчётные значения токов ветвей, сделайте соответствующий вывод.

5. По результатам измерений определите, какой из источников (Е₁ или Е₂) является потребителем.

Контрольные вопросы

1. Изобразите качественно потенциальную диаграмму цепи с двумя источниками (рис.3) при отключенном резисторе R3 и при коротком замыкании между узлами b и d ( R3=0).

2. Изобразите потенциальную диаграмму для внешнего контура цепи с двумя источниками ЭДС, изменив направление действия ЭДС одного из источников на противоположное, то есть при их согласном включении.

3. Сформулируйте способ определения тока I3 по потенциальной диаграмме для внешнего контура (см. рис.3).

4. Сформулируйте метод наложения.

5. Сформулируйте закон Ома для неоднородного участка цепи и правила Кирхгофа.

6. Объясните, как определить направления тока, протекающего через резистор, с помощью вольтметра.

7. Получите аналитическое выражение для условия, при выполнении которого источник Е2 становится потребителем энергии.