«ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЕНСАЦИОННОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ». Исследование разветвленных цепей с применением компенсационного метода измерений

• Название: Исследование разветвленных цепей с применением компенсационного метода измерений
• Анкор: «ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЕНСАЦИОННОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ
• Дата: 22.05.2022
• Размер: 324.32 Kb.
• Имя файла: 9.docx
• Тип: Отчет; #543649

ОТЧЕТ

по лабораторной работе на тему

«ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЕНСАЦИОННОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ»

Цели работы: ознакомление с компенсационным методом измерения на примере электродвижущей силы (ЭДС); приобретение навыков применения правил Кирхгофа для расчета разветвленных цепей.
Приборы и принадлежности: стенд для сборки измерительной цепи; источники известной, вспомогательной и измеряемой ЭДС; линейный потенциометр со шкалой (реохорд); микроамперметр с нулем посередине шкалы (нуль-индикатор).

Методика измерений

• 
  Компенсационный метод измерения основан на компенсации измеряемого напряжения (или ЭДС) падением напряжения на известном сопротивлении при прохождении тока от вспомогательного источника.
  

Вспомогательный источник G3 с ЭДС E3 создает в цепи потенциометра рабочий ток . Источник G1 измеряемой ЭДС одноименным полюсом подключен к источнику G3, а другим полюсом – через нуль-индикатор PA1 и кнопку SB1 – к движку потенциометра .

При замыкании кнопки SB1 в цепи устанавливаются токи , , . Выберем положительные направления этих токов в соответствии со стрелками на рисунке и применим к рассматриваемой схеме правила Кирхгофа.

• 
  1 правило для узла A:
  
• 
  2 правило для контура A – G1 – B – A:
  
• 
  2 правило для контура A – G3 – C – B:
  

( – сопротивление введенного участка потенциометра (участок А В) , и – внутренние сопротивления источников G1 и G3 и нуль-индикатора)

В частном случае, когда Rx подобрано так, что через нуль-индикатор тока нет:

• 
  Эти соотношения отражают суть метода компенсации: измеряемая ЭДС компенсируется падением напряжения от вспомогательного источника с ЭДС . Чтобы найти , необходимо определить силу рабочего тока , протекающего через потенциометр. Для этого вместо измеряемого источника G1 включают источник G2 с нормальной ЭДС и балансируют схему. При этом
  

- основа измерения ЭДС компенсационным методом
Видно, что отношение сравниваемых ЭДС определяется только сопротивлениями участков цепи, к которым подключаются сравниваемые источники. Для линейных потенциометров отношение

( - координаты движка, отсчитываемые по шкале потенциометра)



Максимальное значение ЭДС определяется наибольшим возможным падением напряжения на введенном участке потенциометра, т. е. при полностью введенном сопротивлении (показание по шкале потенциометра равно ).

Значение , но поскольку , можно считать .

Обработка результатов эксперимента

1. 
   Рассчитаем средние значения и доверительные погрешности для и ЭДС :
   

• 
  1,42 1,44 1,46 1,40 1,45.
  

Среднее значение:

Вычислим случайную погрешность:



Вычислим полную погрешность:



Вычислим относительную погрешность:



, при числе наблюдений N=5

• 
  2,29 2,27 2,26 2,28 2,26.
  

Среднее значение:

Вычислим случайную погрешность:



Вычислим полную погрешность:



Вычислим относительную погрешность:



, при числе наблюдений N=5

• 
  2,20 2,25 2,21 2,23 2,20.
  

Среднее значение:

Вычислим случайную погрешность:



Вычислим полную погрешность:



Вычислим относительную погрешность:



, при числе наблюдений N=5

• 
  :
  

Перенос погрешности:





Относительная погрешность:



, 8,3%

• 
  
  

Перенос погрешности:





Относительная погрешность:



, 7,6%

2. 
   Рассчитаем :
   

Вывод: в ходе лабораторной работы были рассчитаны параметры источника тока в случаях наличия и отсутствия резистора в цепи. Наличие резистора ведет к увеличению напряжения на участке цепи.