Лаб_Вращ.Обербека-Адиабата-Мостик. Отчет по лабораторной работе по физике факультет Электротехникаэлектроэнергетика
Скачать 313.92 Kb.
|
Рис. 3. Схема экспериментальной установки Для измерений применяется схема (рис. 3), аналогичная приведенной на рис. 2. В качестве сопротивления R2 используется магазин сопротивлений. Сопротивления R3 и R4 - участки реохорда - калиброванной проволоки, натянутой на деревянную линейку. Точка D представляет собой подвижный контакт - щуп. Передвигая щуп вдоль реохорда, уравновешивают схему, то есть добиваются положения, когда сила тока через гальванометр равна нулю. Так как реохорд изготовлен из однородной проволоки постоянного сечения, то сопротивления R3 и R4 оказываются пропорциональными длинам участков АD и DС. В этом случае отношение R3/R4 можно заменить отношением длин l3/l4. Неизвестное сопротивление найдется по формуле (7) . Удельное сопротивление проводника находится из соотношения (8) , где l – длина проводника,S– площадь поперечного сечения; S=d 2/4, d – диаметр проводника. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ЗАДАНИЯ На магазине сопротивлений R2 установить сопротивление 1 Ом. Положения остальных ручек должны соответствовать нулевым сопротивлениям. Уравновесить схему. Для этого щупом найти положение точки D, соответствующее нулевой силе тока через гальванометр, и определить длины l3 и l4. Данные R2, l3 и l4 занести в таблицу. Последовательно изменяя сопротивление R2 от 1 до 9 Ом, повторить пункт 2. Таблица
Вычислить в каждом из случаев сопротивление RХ по формуле (7). Рассчитать среднее значение RХ ср как среднее арифметическое всех . Длину проводника принять равной 115 см. Используя значение RХ ср , по формуле (8) найти удельное сопротивление проводника. Результаты занести в таблицу. Вычислить абсолютную и относительную погрешность измерений сопротивления RХпо результатам одной из средних строк таблицы, считая ошибки в определении длин l3 и l4 систематическими и равными 0,5 мм (l3=l4=. 0,5мм) . По результатам работы сделать вывод. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ В чем преимущество мостика Уитстона по сравнению со схемами, приведенными на рис. 1? .Преимущества мостовой схемы для измерения электрического сопротивления проводника заключается в отсутствии тока в измерительном приборе (гальванометр или амперметр), что в свою очередь исключает потери энергии, которые неизбежны в схемах на рис.1, т.е. погрешность измерения минимальна. Сформулировать и записать I и II правила Кирхгофа. Первое правило: алгебраическая сумма токов, сходящихся в любой точке разветвленной цепи, равна нулю: (1). Токи учитываются со знаком «+», если они приходят в рассматриваемую точку, и со знаком «–», если они выходят из этой точки. Первое правило Кирхгофа применяется к узловым точкам цепи, в которых сходятся три и более токов. Первое правило вытекает из закона сохранения электрического заряда. Второе правило: если несколько участков электрической цепи образуют замкнутый контур, то сумма падений напряжений на всех участках этого контура равна сумме ЭДС, действующих в этом контуре: (2). Падение напряжения IR считается положительным, если выбранное направление тока на данном участке контура совпадает с направлением обхода контура и отрицательным, если направление тока и обхода противоположны. ЭДС имеет положительное значение, если при обходе контура внутри элемента переходим от «–» полюса источника к «+», и отрицательное, если наоборот. Выводы: Было определено сопротивление и удельное сопротивление проводника. В нашем случае удельное сопротивление проводника совпадает с табличным значением с очень малой погрешностью, что подтверждает преимущество данного способа метода. |