Визначення опрору провідників за допомогою містка постійного струму. Лабораторна робота з Інші. Робота № 523836

Визначення опрору провідників за допомогою містка постійного струму

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Інші

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра фізики

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

НУ «Львівська Політехніка» Кафедра фізики Лабораторна робота № 5 „Визначення опрору провідників за допомогою містка постійного струму” Львів ##### Мета роботи: Навчится визначати опір провідників за допомогою містка постійного струму. Теоретичні відомості Місток постійного струму /місток Уітстона/ призначений для точного вимірюваний опору провідників. Теорія містка постійного струму грунтується на законі розгалуження струму; електричні кола зручно розраховувати, користуючись правилами Кірхгофа, які в узагальненням закону збереження електричних зарядів і закону Ома. Опір провідника можна вимірювати різними методами. Одним з найпростіших і найточніших методів є метод визначення опору провідників за допомогою містка постійного струму /Уітстона/. Принципова схема містка Уітстона зображена на рис.1. Струм, що йде від джерела напруги , розгалужується між точками А і С на дві вітки: ABC і A DC. Оскільки потенціали початків і кінців віток відповідного рівні між собою, а в міру віддалення від точки А в кожній з цих віток потенціал поступово зменшується, то завжди можна на цих вітках знайти такі дві точки, наприклад B і D потенціали яких будуть однакові і гальванометр, увімкнутий між цими точками, не покаже струму. Цей гальванометр з провідниками, що сполучають його з точками B і D , пря відсутності струму 1 в містком між двома точками однакового потенціалу. Розглянемо ситуацію ввімкнутого містка, коли струм через гальванометр відсутній (Ir=O), Згідно з законом Ома опір провідника де Rx - невідомий опір провідника; Ix - сила струму, що протікав по провіднику; Ux - різниця потенціалів на кінцях опору /спад напруги/. Опір прозідииха вимірюється в омах /Ом/; Rт - опір магазину опорів; R - опір частини реохорду (AD) довжиною l1; R2-опір частини реохорду (DC) довжиною l2; - джерело EРС; lт -сила струму, що протікав через опір Rm; І1, І2 - сили відповідних струмів, що протікають через опори R1, R2 Застосуємо правила Кірхгофа для обчислення невідомого опору Rx за допомогов містка Уiтстона. Перешe правило Кірхгофа; алгебраїчна сума струмів Ii у вузлі дорівняв нулю: Вузлом струмів називається точка розгалуження електричного кола, в який збігаються не менше трьох струмів /місток Уітстона мав чотири вуяли: A, B, C i D /див. ряс. І/. Друге правило Кірхгофа: в довільному замкненому контурi розгалуженого електричного кола алгебраїчна сума спадів напруг IiRi дорівнює алгебраїчній сумі EРС, що діють в цьому контурі: Для практичного застосування правил Кірхгофа добирають умовний напрям "обходу" контура /на рисі зображено стрілками всередині відповідних контурів. Складаємо рівняння за першим правилом Кірхгофа /напрями струмів через резистори Rx , Rm, Rf i R2 добирають умовно/для вузлів A, B i С : і I=Ix+I1 /для вузла A /; /4/ Іx=Im+Ir /для вузла В /; /5/ I=Im+I2 /для вузла С/. /6/ Складаємо рівняння за другим правилом Кірхгофа: За принципом роботи містка Уiтстона, струм через гальванометр при вимірюванні опору провідників встановлюється рівним 0. Отже, /'■ О З врахуванням нього рівняння /4/ - /8/ матимуть вигляд Розв'язуючи систему /9/, дістзємо Коли вітка ADC в однорідна прокалібрована дротяна /реохорд/, то відношення - можна замінити відношенням довжин відповідних відрізків дроту AD i DC. Справді, де - питомий опір матеріалу, з якого виготовлений реохорд; S -переріз дротини /реохорду/. Остаточно невідомий опір Якщо довжина реохорду l , то l2=l-l1 , Оскільки опір реохорду порівняно невеликий, місток УІтстона, описаного тилу застосовується, як правило, для вимірювання невеликих опорів /від і до 1000 Ом/. Проаналізуємо умову найменшої похибки, зумовленої відліком довхин провідників l1, l2. Відносна похибка вимірювань буде мінімальною тоді, коли знаменник виразу /14/ буде максимальним. Знаходимо умову максимуму для функції Звідси Таким чином, похибка буде мінімальною, коли при нульовому струмі через гальванометр двлгунок D стоятиме посередині реохордуl1=l2, у цьому випадку вираз /13/ набуде вигляду Rx= Rm. Порядок виконання роботи 1. Скласти електричне коло відповідно до схеми рис.2, увімкнувши замість Rx один із запропонованих резисторів. 2. Установ.іти показник реохорду D приблизно посередині колової шкали i за допомогою магазину опору підібрати такий опір Rm, щоб при замиканні кола ключем K відхилення стрілка гальванометра було найменшим, а потім, обертаючи показник шкали реохорда, домагаються, щоб стрілка гальванометра встановилась на поділці 0. За шкалою реохорцу визначити величини l1 I l2 (l2=l-l1, l=11). Заповняти таблицю. 3.Аналогічні вимірювання провести для Інших невідомих резисторів. Вимірювання кожного з невідомих резисторів слід провести тричі й обчислені результати занести до відповідних таблиць. 4.Визначити відносну похибку вимірювань. 5.Проконтролювати /і порівняти/ отримані значення Рж за допомогою містка постійного струму заводського виготовлення. Вимірювання провести відповідно з інструкцією до відповідного містка постійного струму.

Лабораторна робота Інші

torf

30.04.2013 23:42

Коментарі

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

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись