Визначення опору провідників за допомогою містка постійного струму (містка Уітстона). Лабораторна робота з Фізика напівпровідників та діелектриків. Робота № 531180

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

Завантажити

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

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 0,17 326,5±0,05 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:

Лабораторна робота Фізика напівпровідників та діелектриків

Espada0

14.05.2020 14:13

Коментарі

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

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись