Визначення опору провідників за допомогою містка постійного струму (містка Уітстона)

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Факультет:
Електроніка та мікропроцесорна техніка
Кафедра:
Кафедра електронних приладів та систем

Інформація про роботу

Рік:
2020
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Фізика напівпровідників та діелектриків
Група:
ЕЛ
Варіант:
4 14 1

Частина тексту файла

Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка»
/
Звіт Про виконання лабораторної роботи 4 з фізики На тему: Визначення опору провідників за допомогою містка постійного струму (містка Уітстона )
Мета: визначити опір провідників за допомогою містка постійного струму (містка Уітстона ) Теоретичні відомості
Опір провідника можна вимірювати різними методами. Одним з найпростіших і найточніших методів є метод визначення опору провідників за допомогою містка постійного струму
( Уітстона ). Теорія містка постійного струму ґрунтується на правилах
Кірхгофа
(
3,16а) і ( 3,18 ). Принципова схема містка Уітстона зображена на рис. 3.6.
Для практичного застосування правил Кірхгофа
вибирають , умовний напрям „обходу” контуру
на рис.3.6 зображено стрілками всередині відповідних контурів). Складаємо рівняння за першим правилом Кірхгофа (напрями струмів через резистори
R. ,
Rm, R1 i R2
вибирають умовно ) для вузлів
А, В, С: І = Іх + І1
( для вузла А ) ,
(3.19) Іx = Іm + Іr
( для вузла В ) ,
(3.20) І = Іm + І2
( для вузла С ) .
(3.21) Складаємо рівняння за другим правилом Кірхгофа : IxRx
+
IгRг - I1R1 = 0
( для контуру АВDА ) ;
(3.22)
ImRm
-
I2R2 - IrRr = 0
( для контуру ВСDВ ) .
(3.23) Якщо змінювати опори Rm ,
R1, R2, то при певних значеннях цих опорів потенціали точок B i D будуть рівними, тоді струм Ir = 0. Врахувавши це у формулах (3.19) – (3.23) отримаємо : Iх
=
Im ; I1
=
I2; I1R1
= IхRx ; I2R2
= ImRm . Розв’язавши
цю систему, дістаємо: .
(3.24) Коли ділянкою
АDС
є однорідна прокалібрована дротина ( реохорд ), то відношення можна замінити
відношенням довжин відповідних відрізків дроту АD і DС. Справді, ,
(3.25) де - питомий опір матеріалу, з якого виготовлений реохорд; S –площа поперечного перерізу дротини
( реохорду ). Остаточно невідомий опір
.
(3.26) Якщо довжина реохорду , то, .
(3.27) Оскільки опір реохорду порівняно невеликий, місток Уітстона, описаного типу застосовується, як правило, для вимірювання невеликих опорів ( від 1 до 1000 Ом ). Проаналізуємо умову найменшої похибки, зумовленої відліком довжин провідників і . Відносна похибка вимірювань = =
(3.28) буде мінімальною тоді, коли знаменник виразу ( 3.27 ) буде максимальним. Знаходимо умову максимуму для функції
; .
(3.29) Звідси .
Таким чином, похибка буде мінімальною, коли при нульовому струмі через гальванометр бігунок Д
стоятиме посередині реохорду () . У цьому випадку вираз (3.27) набуде вигляду Rx = Rm.
Порядок виконання роботи Скласти
електричне коло відповідно до схеми ( рис. 3.7 ) увімкнувши
замість Rx
один
з запропонованих резисторів. Установити показник реохорду D приблизно посередині колової шкали і за допомогою магазину опору підібрати такий опір Rm , щоб при замиканні кола ключем К відхилення стрілки гальванометра було найменшим, а потім, обертаючи показник шкали реохорда, домагаються, щоб стрілка гальванометра встановилась на поділці 0. За шкалою реохорду
визначити величини
і (, де довжина реохорда). Вимірювання провести тричі. Результати вимірювань та розрахунків записати у таблицю
Аналогічні вимірювання провести для інших невідомих резисторів. Вимірювання кожного з невідомих резисторів слід провести тричі й результати занести до наступних таблиць. Визначити похибки вимірювань. Виміряти невідомий опір Rx за допомогою промислового містка постійного струму. Отримане значення порівняти з результатами вимірювань, проведених за допомогою містка
Уітстона.
п/п Rm , Ом , под. Rx , Ом
, Ом ,%
Результати вимірювань за допомогою промислового містка.
, Ом
1 3 600
5,5
600
17,36
0,17
326,50,05 2 400 5,5 400 11,9 0,25 3 200 5,25 183 6,38 0,5 4 119 5,6 123 4,27 0,84 Середнє значення. 326,5 9,98 0,44
Обчислення шуканих величин за робочими формулами:
Антиботан аватар за замовчуванням

01.01.1970 03:01

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.

Оголошення від адміністратора

Антиботан аватар за замовчуванням

пропонує роботу

Admin

26.02.2019 12:38

Привіт усім учасникам нашого порталу! Хороші новини - з‘явилась можливість кожному заробити на своїх знаннях та вміннях. Тепер Ви можете продавати свої роботи на сайті заробляючи кошти, рейтинг і довіру користувачів. Потрібно завантажити роботу, вказати ціну і додати один інформативний скріншот з деякими частинами виконаних завдань. Навіть одна якісна і всім необхідна робота може продатися сотні разів. «Головою заробляти» продуктивніше ніж руками! :-)

Завантаження файлу

Якщо Ви маєте на своєму комп'ютері файли, пов'язані з навчанням( розрахункові, лабораторні, практичні, контрольні роботи та інше...), і Вам не шкода ними поділитись - то скористайтесь формою для завантаження файлу, попередньо заархівувавши все в архів .rar або .zip розміром до 100мб, і до нього невдовзі отримають доступ студенти всієї України! Ви отримаєте грошову винагороду в кінці місяця, якщо станете одним з трьох переможців!
Стань активним учасником руху antibotan!
Поділись актуальною інформацією,
і отримай привілеї у користуванні архівом! Детальніше

Новини