9.
PRVÝ KIRCHHOFFOV ZÁKON
FYZIKÁLNY
PRINCÍP:
l.
Kirchhoffov zákon: Algebraický súčet prúdov v uzle sa rovná nule.
Zapisujeme ho :
(1)
kde
n je počet vodičov zbiehajúcich sa v uzle. Prúdom, ktoré smerujú do uzla
priradíme kladné znamienka a prúdom, ktoré smerujú von z uzla, záporné
znamienko.
Cieľ:
Ukázať,
že platí I. Kirchhoffov zákon.
Obr.
11.1a:
Zapojenie uzavretého elektrického obvodu a jeho pripojenie k meraciemu
panelu pri zobrazení prúdov vo vetvách.
Obr.
11.1b:
Zapojenie uzavretého elektrického obvodu a jeho pripojenie k meraciemu
panelu pri zobrazení prúdu vo vonkajšom obvode.
Pomôcky:
Zdroj
elektromotorického napätia (4.5V), 3 rezistory RA= 20W,
2 odporové dekády, mikropočítač s meracou konzolou a prevodníkom, program
IP COACH.
Príprava:
Zostavíme obvod podľa schémy obr. 11.1a. Na kanály 1, 2 privedieme prúdy
pretekajúce obvodom. Tieto kanály okalibrujeme v programe Kalibrácia
podľa vzťahu I1=U1/RA
a I2=U2/RA. V programe Číslicový
panel nastavíme kanály 1, 2, počet meraní 10 a dobu medzi jednotlivými
meraniami t=3s.
Realizácia:
V
programe Číslicový panel spustíme meranie prúdov I1, I2
pri rôznych hodnotách odporov vo vetvách (R1, R2>>RA),
ktoré meníme počas merania. Dané namerané hodnoty zaznamenáme na disk. Pri
tých istých hodnotách odporov zistíme prúd I pretekajúci obvodom,
ak zostavíme obvod podľa schémy obr. 11.1b.
Spracovanie:
V
programe Tabuľkový kalkulátor súčasne vyberieme zaznamenané hodnoty
prúdov: vyberieme súbor s prúdmi I1, I2
a presunieme stĺpec s2 do s4. Tak vyberieme súbor s prúdom I. Tabuľku
doplníme o stĺpec so súčtom prúdov I1+I2
a zobrazíme graf závislosti nameraného prúdu I a vypočítaného prúdu
I1+I2 (obr. 11.2).
obr. 11.3
Otázka:
Aká
má byť smernica daného grafu, ak platí l. Kirchhoffov zákon?