Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Средства связи и информационная безопасность»
Лабораторная работа по дисциплине «Основы теории цепей»
Тема: Законы Кирхгофа, принцип наложения и эквивалентного источника энергии.
Работа в среде MicroCAP
Омск 2009 г.
1) Первый закон Кирхгофа
Построим электрическую схему согласно рисунку
Е1 – 5 вольт
Е2 – 9 вольт
R1 – 3 кОма
R2 – 5 кОма
R3 – 10 кОма
R4 – 1 кОма
R5 – 0,8 кОма
R6 – 7 кОма
f – потенциал = 0
Проанализируем токи протекающие на сопротивлениях подходящие к точке « а »
Выберем Analysis (Alt+A) -> DC… или просто нажав - (Alt+3)
! Не забудьте включить Auto Scale Range !
Далее нажмите на кнопке Run
На появившемся графике посмотрим значение в точке «5в» т.к. в значении Range мы оставили значение по умолчанию, нам показывается диапазон до 10в. любым удобным способом (можно просто подвести курсор мышки к значению 5в., но более точно и удобно будет если выбрать Go to X и в вести значение 5 т.к. в нашем случае по значению «Х» откладывается напряжение.
Повторим замеры и снимем значение токов для сопротивлений R1, R3, R4, R5
Значения даны в миллиамперах.
По первому закону Кирхгофа сумма сходящихся токов в точке « а » должна нам дать нулевой результат. Проверим это:
Что и требовалось доказать (проверить).
Формулировка первого закона Кирхгофа:
Алгебраическая сумма мгновенных значений токов, сходящихся в узле, равна нулю. Одно из направлений токов при этом (например, к узлу) считается положительным.
2) Второй закон Кирхгофа
Формулировка второго закона Кирхгофа:
В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма мгновенных значений ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на пассивных элементах.
Проверим это сложив все значения напряжений. Для этого снова выберем Analysis (Alt+A) -> DC…, но уже будем снимать значения напряжений во потенциалах точек a..f
В среде MicroCAP ранее при построении схемы можно просто включить «показать узлы» Node Numbers тогда на схеме покажутся все узлы, в нашем случае мне удобнее было переименовать узлы согласно схеме. Это можно сделать двойным щелчком на узле, при этом появится форма в которой номерному узлы присваиваем «имя». На примере, номерному узлу 2 по умолчанию, было присвоено имя « а ». Это гораздо облегчает при рассмотрении схемы без дополнительных перестроений.
При замерах так же можно пользоваться горячими клавишами F9 – вернуться к выбору измеряемых параметров, F3 – закрыть анализ, Alt+Tab – переход к схеме и обратно к графику и другими стандартными комбинациями, что облегчает работу. (Более подробно можно всё прочитать в помощи F1 – словарь Вам в помощь)
Получаем данные (значения в вольтах):
a b c d e f 0.788 - 0.594 4.406 2.103 9.000 0.000
И проверим второй закон Кирхгофа по более подходящей нам формулировке:
Алгебраическая сумма напряжений (не падений напряжения!) вдоль любого замкнутого контура равна нулю.
Найдём напряжения и сложим их, направление возьмём по часовой стрелке. ............
