Основы теории цепей лабораторная работа №1. вар 1

Цель работы:
Изучение, исследование и проверка законов Ома и Кирхгофа в разветвленной электрической цепи, содержащей источник и резистивные элементы.

 Подготовка к выполнению работы:
При подготовке к работе необходимо изучить: законы Ома для пассивного участка цепи, участка цепи с активными (источники) и пассивными (нагрузки) элементами, замкнутого контура; первый закон Кирхгофа – для узла цепи; второй закон Кирхгофа – для замкнутого контура цепи (глава 1 электронного учебника).

 Теоретическое исследование
 На рис. 1. приведена схема для исследования, в которой в качестве примера подключены два вольтметра - для измерения напряжения на сопротивлениях R1и R4. Обозначим в схеме все токи в ветвях и их направления (в схеме с одним источником направления токов в ветвях определяются направлением источника).

Рисунок 1. Схема для исследования
 Исходные данные:
Значение э.д.с. источника Е1=10 В.
Значения сопротивлений резисторов:
R1 =100 + N(1) * 10 = 110(Ом), где N – номер варианта (последняя цифра пароля, в моем случае Вариант No 1);
R2=R3=R4=R5=R6=100 Ом.
 Рассчитаем показания всех измерительных приборов – вольтметров и амперметров, используя для расчета закон Ома (метод свертывания).
 R_э= R_1+(R_2 (R_3+R_4,5,6))/(R_2+R_3+R_4,5,6 ),          (1)
R_4,5,6= (R_4 (R_5+R_6))/(R_4+R_5+R_6 ) ,        (2)
Подставив значения в формулу 2 получим:
R_4,5,6= 20000/300 =66,7 (Ом).
Расчитаем эквивалентное сопротвление цепи, используя формулу 1:
R_э= 110+(100×166,7)/266,7=110+62,5=172,5 (Ом).
Определим значение тока I1,
I_1=E_1/R_э = 10/172,5=0,057971 (A)=57,97 (mA) .
Определим падение напряжения на резисторе R1,
U_(R_1 )= I_1 R_1=0,05797×110=6,37(В).
По второму закону Кирхгофа найдем значение тока I2,
E_1=U_(R_1 )+ I_2 R_2 ;
I_2= (E_1- U_(R_1 ))/R_2 = 3,63/100=0,0363 (A)=36,3(mA).
Определим падение напряжения на резисторе R2,
U_(R_2 )= I_2 R_2=0,0363×100=3,63 (В).
По первому закону Кирхгофа найдем значение тока I3,
I_3=I_1-I_2=57,97-36,3=21,67 (mA).
Определим падение напряжения на резисторе R3,
U_(R_3 )= I_3 R_3=0,02167×100=2,167 (В).
Определим падение напряжения на резисторе R4,
U_(R_4 )= I_3 R_4,5,6=0,02167×66,7=1,445 (В).
I_4= ( U_(R_4 ))/R_4 =1,445/100=0,01445 (A)=14,45 (mA).
По первому закону Кирхгофа найдем значение тока I5,
I_5=I_3-I_4=21,67-14,45=7,22 (mA) .
Определим падение напряжения на р

год 2020, оценка зачет