Измерение электродвижущих сил гальванических элементов методом компенсации. Лукьянов Г.Д. - 2 стр.

как он требует для своей работа наличия тока в цепи, следовательно, измеренная им разность потенциалов будет
меньше, чем ЭДС. Применяют вольтметры с большим внутренним сопротивлением, у которых ток в цепи мал, и тогда

                                                       E =U .
     ЭДС элементов можно измерить методом компенсации. Для расчёта ЭДС методом компенсации применяются
законы Кирхгофа:
     Первый закон Кирхгофа
     Алгебраическая сумма сил токов, сходящихся а узле, равна нулю, т.е.
                                                        n
                                                      ∑ Ji = 0                                               (4)
    Второй закон Кирхгофа                          i =1
    В любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая
сумма падений напряжений (произведений сил токов J на сопротивление R) на отдельных участках цепи этого
контура равна алгебраической сумме ЭДС Ek, встречающихся в контуре:

                                                  n                   m                                      (5)
                                                 ∑      J i ⋅ Ri =   ∑ Ek
                                                 i =1                k =1
     Применяя законы Кирхгофа необходимо:
     1. Определить число электрических узлов и независимых контуров в схеме
     Узлом называется место соединения трех и более проводников. Контур – это любая замкнутая цепь.
Независимый контур – контур, который содержит хотя бы одну новую ветвь. Ветвь – участок цепи от узла до узла
     2. Перед составлением уравнений произвольно выбрать и указать стрелками на чертеже:
     а) направление токов (если они не задана по условию задачи) во всех сопротивлениях, входящих в цепь,
учитывая, что от узла до узла течёт один и тот же ток;
     б) направление обхода контура.
     3. При составлении уравнений по первому закону Кирхгофа считать токи, подходящие к узлу, положительными,
а токи, отходящие от узла - отрицательными.
     Число уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа, должно быть на единицу меньше числа узлов,
содержащихся в цепи.
     4. При составлении уравнений по второму правилу Кирхгофа следует считать:
    а) падение напряжения на участке цепи (т.е. произведение J ⋅ R ) входит в уравнение со знаком плюс, если
направление тока в данном участке совпадает о выбранным направлением обхода контура; в противном случае
произведение J ⋅ R входит в уравнение со знаком минус;
     б) ЭДС входит в уравнение со знаком плюс, если оно повышает потенциал в направлении обхода контура: т.е.
если при обходе контура приходится идти от минуса к плюсу внутри источника тока, в противном случае ЭДС
входит в уравнение со знаком минус.
     Число независимых уравнений, которые могут быть составлены по второму закону Кирхгофа, равно числу
независимых контуров, имеющихся в цепи. Для составления уравнений первый контур можно выбрать произвольно.
Все следующие контуры следует выбирать таким образом, чтобы в каждый новый контур входила хотя бы одна ветвь
цепи, не участвовавшая ни в одном из ранее использованных контуров. Произвольно выбранное направление обхода
по контурам не изменяется до конца решения задачи.
     Если при решении уравнений, составленных вышеуказанным способом, получены отрицательные значения силы
тока или напряжения, то это означает, что ток через данное сопротивление в действительности течет в направлении,
противоположном выбранному.
     Выберем произвольно направления токов и направление обхода по контурам (против часовой стрелки) так, как
показано на рис. 4, и применим к рассматриваемой схеме законы Кирхгофа.
     Если ЭДС исследуемого элемента Ex меньше, чем ЭДС батареи E то, передвигая подвижный контакт по
проволоке АВ, можно найти такое его положение С , когда в ветви AExГСА тока не окажется и стрелка
гальванометра будет стоять на нуле. Отсутствие тока в ветви свидетельствует, что ЭДС элемента Ex компенсируется
падением напряжения на участке реохорда AC, созданным элементом E.




                                                            2