Экспериментальная проверка закона Ома и законов Кирхгофа

Экспериментальную проверку закона Ома и законов Кирхгофа, можно осуществить путем сравнения результатов расчета и эксперимента. С этой целью используется электрическая схема, приведенная на рисунке 2.120 и рассмотренная в примере 2.23, в которой осуществляется расчет токов в ветвях и напряжение на каждом элементе схемы.

 

 

Рисунок 2.120 – Экспериментальная схема электрической цепи

 

В таблице 7 приведены параметры сопротивлений элементов электрической цепи при В.

 

Таблица 7 – Параметры элементов цепи

 

	r1, Ом	r2, Ом	r3, Ом	r4, Ом	r5, Ом	r6, Ом
номер элемента	03	05	01	04	02	06
номиналы сопротивлений

В таблице 8 приведены значения токов в ветвях и напряжения на участках цепи.

 

Таблица 8 – Значения токов в ветвях и напряжений на участках цепи

I1, мА	I2, мА	I3, мА	I4, мА	I5, мА	I6, мА	U12, B	U4, B	U13, B	U1, B	U, B
151,9	25,6	101,9	24,3	20,1	4,9	5,11	3,66	1,47	15,23	20,3

 

Результаты экспериментальных данных, приведенные в таблицах 7 и 8, позволяют определить номиналы сопротивлений и подтвердить закон Ома для участка цепи :

 

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом.

Из сравнения результатов расчета номиналов сопротивлений с использованием закона Ома и ранее проверенными номиналами резистивных элементов, следует их практическая сходимость. Таким образом, погрешность вычислений номиналов резистивных сопротивлений с использованием закона Ома для участка, соответствует классу точности используемых приборов.

Приведенные в таблице 8 результаты экспериментальных исследований, позволяют проверить справедливость законов Кирхгофа.

Согласно первого закона Кирхгофа, алгебраическая сумма токов ветвей, подсоединённых к одному узлу, равняется нулю: .

Уравнения, составленные по первому закону Кирхгофа для электрической цепи, приведенной на рисунке 2.120, имеют вид:

мА (1 узел);

мА (2 узел);

мА (3 узел).

Сравнения результатов экспериментальной проверки токов в ветвях электрической цепи, приведенной на рисунке 2.120, подтверждают справедливость первого закона Кирхгофа. Отклонения вычисления алгебраической суммы токов ветвей, подсоединенных к одному узлу, не превышает класс точности используемых приборов.

Согласно второго закона Кирхгофа,алгебраическая сумма напряжений ветвей произвольного контура равна нулю: .

Уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа для электрической цепи, приведенной на рисунке 2.120, имеют вид:

В (I контур);

В (II контур).

Сравнения результатов экспериментальной проверки напряжений ветвей произвольного контура электрической цепи, приведенной на рисунке 2.120, подтверждает справедливость второго закона Кирхгофа.