Нахождение токов в разветвленной цепи

1. Соберите на лабораторном стенде электрическую цепь, изображенную на рис. 2.5. В качестве сопротивлений  используйте резисторы R₅, R₆, R₇  в комбинации, указанной преподавателем. Так как величины сопротивлений R₅ – R₇ намного больше внутренних сопротивлений источников тока (это видно из предыдущего упражнения), то в дальнейшем внутренними сопротивлениями источников тока пренебрегают. Ключи на схеме использовать необязательно. Замыкание и размыкание цепи можно производить вставкой или выемкой штекеров из гнезд.

2. Возьмите мультиметр, режим рода работ которого установлен в положение DCA (амперметр), установите сначала предел измерений 200 мА, затем подберите нужный диапазон и измерьте силы токов в каждой из трех ветвей (рис 2.6) электрической цепи (для измерения силы тока в какой либо из ветвей достаточно разомкнуть ее в любой точке и в точке разрыва подсоединить амперметр). Результаты измерений I₁, I₂и I₃ занесите в табл. 2.2. и проверьте выполнение первого правила Кирхгофа (2.5) (если первое правило не выполняется, то это говорит о допущенных ошибках, которые необходимо устранить и повторно произвести измерения).

Таблица 2.2

3. Вычислите теоретические значения силы токов I₁, I₂, I₃ по формулам (2.13), (2.14) и (2.15) и занесите результаты в табл. 2.2.

4. Выполните решение системы (2.10)-(2.12) в пакете Maple (пример показан на рис. 2.7).

5. Сравните экспериментальные значения токов с теоретическими значениями и вычисленными в Maple.

Изучение темы «Правила Кирхгофа для разветвленных цепей» с помощью программы «Открытая физика»

Запустите компьютерную программу «Открытая физика» (версия 2.6) и откройте в Содержании раздел «Постоянный электрический ток. 1.10 Правила Кирхгофа для разветвленных цепей» Ознакомьтесь с теоретическим материалом.

Откройте лабораторную работу 1.2. «Цепи постоянного тока» (рис. 2.8). Ее можно найти следующим образом. Щелкните по гиперссылкам: Помощь – Н.1.3. Основные возможности программы – Выполнение лабораторных работ – 1.2. Цепи постоянного тока.

Таблица 2.3

Соберите электрическую схему (рис. 2.4), содержащую источник тока, резистор, вольтметр и амперметр для измерения напряжения и силы тока в резисторе соответственно. Меняя сопротивление резистора, снимите показания вольтметра и амперметра, и запишите в табл. 2.3. Постройте графики зависимостей тока и напряжения от сопротивления резистора. Сделайте выводы.

Рис. 2.8. Компьютерная лабораторная работа “Цепи постоянного тока”

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте обобщенный закон Ома. Как из него можно получить закон Ома для замкнутой цепи, для однородного участка цепи.

2. Дайте определения узла, контура.

3. Сформулируйте правила Кирхгофа.

4. Поясните, какие токи и ЭДС считаются положительными? Какие отрицательными?

5. Изложите схему расчета разветвленной электрической цепи при использовании правил Кирхгофа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.3
Температурная зависимость сопротивления ПРОВОДНИКОВ И полупроводников

Цель работы: изучение температурных свойств проводников и полупроводников.

Приборы и принадлежности: набор проводников, термистор, два омметра, водонагреватель, кусочки льда.

Литература: :[1-4]

План работы:

1. Изучение электропроводности металлов.

2. Изучение электропроводности полупроводников.

3. Изучение экспериментальной установки.

4. Определение зависимости сопротивлений проводника и термистора от температуры.

5. Вычисление энергии активации полупроводника.

6. Изучение электропроводности твердых тел с помощью пакета программ «Открытая физика».