Ćwiczenie E8

Ćwiczenie E8
SPRAWDZANIE PRAW KIRCHHOFFA
Przyrządy:
Stabilizowany zasilacz prądu stałego, opornice suwakowe, trzy amperomierze, dwa
woltomierze.
Przepływem prądu stałego rządzą prawa Ohma i Kirchhoffa.
Piewrwsze prawo Kirchhoffa dotyczy tzw. węzłów i mówi, że suma algebraiczna
bezwzględnych wartości natężeń prądów wpływających do punktu węzłowego obwodu jest
równa zeru.
N
∑I
n −1
n
=0
Drugie prawo Kirchhoffa dotyczące obwodów zankniętych lub tzw, oczek można wyrazić
następująco: suma sił elektromotorycznych w obwodzie zamkniętym jest równa sumie
omowych spadków napięć w tym obwodzie.
Kolejność wykonywanych czynności:
1. Połączyć obwód według schematu jak na rysunku 1.
2. Włączyć zasilacz stabilizowany prądu stałego (napięcie ustawione przyciskami sekcji
„U”=7V) i pomierzyć wartości prądów i napięcia w obwodzie (zapisać klasę i zakresy
mierników). Wyniki wpisać do tabeli l.
L.p.
U
I
I1
I2
[V] [A] [A] [A]
I1+I2
R1=U/I1
R2=U/I2
Rw=U/I
[A]
[Ω]
[Ω]
[Ω]
Tabela 1
3. Zmieniać najpierw pięciokrotnie wartość oporu R1 a następnie R2 i powtórzyć
czynności jak w punkcie drugim.
4. Połączyć obwód według schematu jak na rysunku 2.
5. Włączyć źródło napięcia i zmierzyć wartości napięć w obwodzie zmieniając
pięciokrotnie wartość oporu R1, a następnie R2. Wyniki wpisać do tabeli 2.
L. p.
U1
U2
U1+U2
ε
[V]
[V]
[V]
[v]
6. Zmierzyć woltomierzem napięcie
ε
tabela 2.
na zaciskach źródła prądu.
7. Sprawdzić pierwsze prawo Kirchhoffa I=I1+I2 dla każdej pary oporów.
Obliczyć R1 i R2 oraz opór zastępczy Rw=U/I.
Obliczyć metodą różniczki zupełnej ∆R1, ∆R2 i ∆Rw .
Sprawdzić czy Rw z tabeli dla każdego przypadku jest równe:
Rw =
R1R2
( R1 + R2 )
8. Sprawdzić drugie prawo Kirchhoffa
ε=U1+U2.
9. Oszacować, czy należy uwzględnić poprawkę na opór wewnętrzny amperomierzy i
woltomierzy.
Wymagania:
-
siła elektromotoryczna i opór wewnętrzny ogniw [7]
-
prawo Ohma [3, 7]
-
prawo Kirchhoffa [3, 7]
-
budowa i zasada działania mierników prądu stałego [1]
-
oznaczenia mierników [1]
-
klasa przyrządu pomiarowego [1]
-
poprawka na opór wewnętrzny amperomierza i woltomierza