ĆWICZENIE 3

Sprawdzenie I (prądowego) i II (napięciowego)
prawa Kirchoffa

Prawa Kirchhoffa

Pierwsze prawo Kirchhoffa dotyczy bilansu prądów w węźle obwodu elektrycznego, drugie prawo Kirchhoffa, bilansu napięć w oczku obwodu elektrycznego.

1. Suma prądów w węźle obwodu elektrycznego jest równa zeru.

Sumowanie dotyczy prądów wszystkich gałęzi zbiegających się w rozpatrywanym węźle,
a znak prądu przyjmuje się dodatni, gdy prąd ma zwrot do węzła (zwrot strzałki prądu do węzła) i ujemny, gdy prąd ma zwrot od węzła (zwrot strzałki prądu od węzła).

2. Suma napięć źródłowych (sił elektromotorycznych) występujących w oczku równa się sumie spadków napięć na wszystkich elementach pasywnych.

E - siła elektromotoryczna źródła,

U - spadek napięcia.

...................................................................................... Nazwisko i imię	.................................... Klasa/grupa
		..................................................................................... ..................................................................................... ..................................................................................... Nr i temat ćwiczenia	.................................... Data wykonania
			..................................... Podpis prowadzącego

WYKAZ PRZYRZĄDÓW:

1. źródło napięcia stałego,

2. płytka potencjometru Rs,

3. układ pomiarowy S1

4. układ pomiarowy S2

5. miernik uniwersalny UM110 nr. ……………………..

6. miernik uniwersalny UM112 nr. ……………………..

7. multimetr cyfrowy typ . ……...nr. …………………….

Ogólny schemat układu do sprawdzenia I prawa Kirchoffa

Ogólny schemat układu do sprawdzenia II prawa Kirchoffa

1. Sprawdzenie II prawa Kirchoffa

• Używając przyrządów 1, 2, 4. 5, 6 i 7 zestaw układ pomiarowy wg wskazówek prowadzącego

• Dla dwóch napięć zasilania, zmierz prąd w układzie I, napięcie całkowite U i napięcie na poszczególnych rezystorach:

• U₁₀ na R₁₀ woltomierz podłączony do kołków 29 - 30,

• U₁₁ na R₁₁ woltomierz podłączony do kołków 30 - 31,

• U₁₂ na R₁₂ woltomierz podłączony do kołków 31 - 32,

• U₁₅ na R₁₅ woltomierz podłączony do kołków 32 - 28,

Uwaga: Zmiany połączeń woltomierza wykonuj przy
odłączonym układzie od źródła zasilania!

• Wyniki wpisz do Tabeli 1,

• Oblicz sumę napięć U, całkowitą rezystancję R, i wpisz też do Tabeli 1

Tabela 1 Szeregowe połączenie rezystorów R₁₀, R₁₁, R₁₂ i R₁₃

U	I	U10	U11	U12	U15	U	R
V	mA	V	V	V	V	V	k

• Odczytaj wartość rezystorów wg kodu paskowego, oblicz całkowitą rezystancję szeregowo połączonych rezystorów i porównaj ze zmierzoną.

• Zewrzyj rezystor R₁₅ (połącz kołki 19-32).

• Podobnie jak w poprzednim punkcie zmierz wszystkie wielkości i wyniki wpisz do Tabeli 2

• Wykonaj takich samych obliczeń i porównań wyników, jak poprzednio.

Tabela 2 Szeregowe połączenie rezystorów R₁₀, R₁₁, i R₁₂

U	I	U10	U11	U12	U	R
V	mA	V	V	V	V	k

1. Sprawdzenie I prawa Kirchoffa

• Używając przyrządów 1, 2, 3. 5, 6 i 7 zestaw układ pomiarowy wg wskazówek prowadzącego

• Dla dwóch napięć zasilania, zmierz napięcie U, prąd całkowity I, i prądy płynące przez poszczególne rezystory,

• I₅₁ prąd przez rezystor R₅₁, amperomierz podłączony do kołków 7-12,

• I₅₂ prąd przez rezystor R₅₂, amperomierz podłączony do kołków 7-13,

• I₅₆ prąd przez rezystor R₅₆, amperomierz podłączony do kołków 7-17,

• I₅₈ prąd przez rezystor R₅₈, amperomierz podłączony do kołków 7-19,

• Pozostałe rezystory połączone z kołkiem 7,

Uwaga: Zmiany połączeń amperomierza wykonuj przy
odłączonym układzie od źródła zasilania!

• Wyniki wpisz do Tabeli 3,

• Oblicz sumę napięć I, całkowitą rezystancję R, i wpisz też do Tabeli 3

Tabela 3 Równoległe połączenie rezystorów R₅₁, R₅₂, R₅₆ i R₅₈

U	I	I51	I52	I56	I58	I	R
V	mA	mA	mA	mA	mA	mA	k

• Odczytaj wartość rezystorów wg kodu paskowego, oblicz całkowitą rezystancję szeregowo połączonych rezystorów i porównaj ze zmierzoną.

• Rozewrzyj rezystor R₅₈ (rozłącz kołki 7-19).

• Podobnie jak w poprzednim punkcie zmierz wszystkie wielkości i wyniki wpisz do Tabeli 4

• Wykonaj takich samych obliczeń i porównań wyników, jak poprzednio.

Tabela 4 Równoległe połączenie rezystorów R₅₁, R₅₂, i R₅₆

U	I	I51	I52	I56	I	R
V	mA	mA	mA	mA	mA	k

PYTANIA KONTROLNE I ZAGADNIENIA DO OPRACOWANIA

1. Podaj treść I prawa Kirchoffa.

2. Podaj treść II prawa Kirchoffa

3. Podaj wzór na rezystancje zastępczą szeregowego połączenia rezystorów. Przy różnej wartości rezystorów, na którym z nich jest największy spadek napięcia?

4. Podaj wzór na rezystancje zastępczą równoległego połączenia rezystorów. Przy różnej wartości rezystorów, przez który z nich płynie największy prąd?

5. Wytłumacz, dlaczego U różni się od U (I od I)?

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I

Ćw3 Sprawdzenie I i II prawa Kirchoffa

5

---