Файл: Лабораторная работа 11 Измерения электрических сопротивлений.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 31

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Лабораторная работа № 11

«Измерения электрических сопротивлений».

Цель работы: Научиться измерять сопротивление с помощью моста Уитстона; проверить формулы последовательного и параллельного соединения проводников.

Приборы: гальванометр ( в качестве гальванометра используется милливольтметр М(45М), магазин сопротивлений Р-33, делитель, источник питания, набор неизвестных сопротивлений.



Рис. 1

Для измерения сопротивлений собирают электрическую цепь моста Уитстона по схеме Рис.1, где – одно из неизвестных сопротивлений; – магазин сопротивлений Р-33 (класс точности 0,2); Р – гальванометр; AB – реохорд ( в качестве реохорда используется делитель с соотношением длин плеча 1:4); GB – источник питания; S – ключ (тумблер на щите).

Рабочие формулы:

= (1)

(2)

(3)

Где – сопротивление, подобранное на магазине сопротивление; и длины соответствующих плеч реохорда; изменяемые сопротивления.

Ход работы

  1. Собираем электрическую цепь, как показано на Рис.1, подключая одну из неизвестных сопротивлений (например, .

  2. После проверки схемы лаборантом, замыкаем ключ S.

  3. Подбираем такое сопротивление на магазине Р-33, чтобы стрелка гальванометра установилась на 0. Записываем показания магазина с точностью до 0,1 Ом и вычисляем по формуле (1).

  4. Заменяют на (а затем на ) и повторяем опыт. Таким образом, будут определены





= 810 Oм



= 830 Ом

Ом

м

= 833 Ом

= 837 Ом

831 Ом

832 Ом

826 Ом


= 1642 Oм



= 1648 Ом

Ом

м

= 1650 Ом

= 1651 Ом

1649 Ом

1652 Ом

1650 Ом


= 2609 Oм



= 2612 Ом

Ом

м

= 2622 Ом

= 2623 Ом

2617 Ом

2624 Ом

2624 Ом
=


Где tкоэффициент Стьюдента,

среднеквадратичное отклонение,

t = 2,3 для 10 измерений

= 829,8 Ом





2,3= 1,6 Ом

= 829,8 1,6

.

0,4Ом

= 1648,2 Ом



.

= 1648,2 2,2

0,55 Ом

= 2618 Ом



.

= 2618 38

9,5 Ом

  1. Соединяют два из определенных сопротивлений последовательно и определяют их суммарное сопротивление с помощью моста Уитстона ( как показано в п.3).

  2. То же самое проделываем при параллельном включении этих сопротивлений.

  3. Сравниваем полученные данные с результатами, вычисленными по формуле 2,3.




= 633 Oм



= 629 Ом

Ом

м

= 627 Ом

= 629 Ом

639 Ом

634 Ом

628 Ом


= 3372 Oм



= 3424 Ом

Ом

м

= 3394 Ом

= 3420 Ом

3409 Ом

3378 Ом

3396 Ом


= 340,35 Ом

6,9 Ом

.= 3403,6 6,9 Ом

.= 850,9 1,7 Ом

= 632,6 Ом

1,5 Ом

.= 632,6 1,5 Ом

.= 158,15 0,4 Ом

(2)

(3)

=619,5 Ом

= =138 Ом
Вывод: в ходе данной работы был освоен способ определения сопротивления с помощью моста Уитсона. И рассчитаны следующие величины:

0,4Ом

0,55 Ом

9,5 Ом


.= 850,9 1,7 Ом

.= 158,15 0,4 Ом

= 619,5 Ом

= 138 Ом


Контрольные вопросы:

  1. Сопротивление — физическая величина, которая показывает способность проводника пропускать электрический ток. Чем выше сопротивление, тем ниже эта способность. Единицей сопротивления является ом (русское обозначение: Ом; Электрическое сопротивление обусловлено тем, что свободные электроны взаимодействуют с положительными ионами кристаллической решетки металла. Сопротивление проводников зависит от температуры.


Например, серебро и медь обладают наименьшим удельным сопротивлением, поэтому они лучшие проводники.



Первый закон Кирхгофа

Итак, Первый закон Кирхгофа говорит нам о том, что сумма токов в любом узле абсолютно любой электрической цепи равна нулю. Или так же говорит, что алгебраическая сумма втекающих токов равна алгебраической сумме вытекающих из узла токов.

Второй закон Кирхгофа

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех пассивных элементах цепи.

  1. остовой схемы сводится к измерению длин. В принципе достижение баланса моста возможно при любом соотношении Rx и Rэт, при этом отношение L2/L1 будет принимать соответствующее значение. Покажем, что точность измерений зависит от положения контакта С при балансе моста. Предположим, что общая длина реохорда L известна нам точно, и единственным источником экспериментальной погрешности при установлении баланса служит погрешность в определении положения движка С.