Закон Кирхгофа (страница 2)
1. Имеется два источника, причем для одного из них неизвестна полярность.
Каким образом, имея лишь электромагнитный вольтметр, можно определить неизвестную полярность источника?
Решение:
Путем присоединения к зажимам каждого источника вольтметра прежде всего определяем величины э.д.с. .
Затем составляем неразветвленную цепь из двух источников и присоединяем вольтметр к свободным зажимам. Если в составленной цепи зажим «—» одного источника соединен с зажимом «+» другого источника, то на основании второго закона Кирхгофа показание вольтметра будет равно . Это «согласное» последовательное включение.
При «встречном» последовательном включении двух источников вольтметр, присоединенный к свободным зажимам, имеет показание, равное на основании второго закона Кирхгофа . При этом непосредственно соединены друг с другом одноименные полюсы источников.
2. В схеме измерительного моста (рис. 5)
Определить величину и направление токов в гальванометре, в ветви 3 и в источнике.
Решение:
Зададимся направлением тока в гальванометре от точки В к точке D. Тогда на основании первого закона Кирхгофа для узловой точки D
В результате подстановки числовых значений получим
Знак «минус» означает, что действительное направление тока противоположно принятому: ток проходит в действительности от точки D к точке В.
О направлении тока в ветви 3 можно было бы догадаться, однако зададимся направлением тока в ветви 3 произвольно, например от точки В к точке А. Тогда на основании первого закона Кирхгофа для узловой точки В
так как все токи направлены от узловой точки В. Подставив числовые значения, получим
Убеждаемся, что действительное направление тока противоположно принятому, т. е. от точки А к точке В.
Ток, проходящий через источник, определим на основании первого закона Кирхгофа для точки С:
Направление тока в единственном источнике должно совпадать с направлением э.д.с.
3. Ток в неразветвленной части цепи (рис. 7) равен 50 А.
При каких токах в ветвях их мощности будут отличаться в 4 раза?
Решение:
На обеих параллельных ветвях имеется общее напряжение . Следовательно,
Кроме того, на основании первого закона Кирхгофа
Выразив ток через ток , получим
Ток в другой параллельной ветви