Вопросы допуска

1. Что такое сопротивление, электрическая емкость тела? Их физический смысл.

2. Как рассчитать сопротивление? От каких физических величин зависит сопротивление?

3. Объяснить вывод рабочих формул.

4. Чем нужно руководствоваться при выборе приборов для определения сопротивления?

5. В чем состоит суть методов измерения сопротивления (амперметра-вольтметра, мостового)?

6. На каком токе нужно проводить измерение емкостей?

7. Запишите формулы для последовательного и параллельного соединения сопротивлений и емкостей.

Экспериментальная часть

Приборы и оборудование

1. Источник питания

2. Амперметр

3. Вольтметр

4. Гальванометр

5. Осциллограф

6. Потенциометры

7. Резисторы

8. Конденсаторы

9. Реостат

10. Соединительные провода

Схема исследования и порядок выполнения работы

Задание 1

Измерить сопротивления резистора методом амперметра-вольтметра.

1. Вычислить R по формуле (4.1).

2. Рассчитать приборные погрешности амперметра и вольтметра, исходя из класса точности и предела, на котором проводились измерения:

; .

3. Определить относительную и абсолютную приборную погрешности вычисления R.

4. Записать результат в форме: …, Ом; ε = …%.

5. Провести строгий расчет величины сопротивления R_x с учетом внутренних сопротивлений приборов R_a и R_V по формулам (4.2) и (4.3).

6. Оценить абсолютную и относительную систематическую погрешность каждого способа измерений по формуле

.

7. Сделать вывод по работе, сравнив систематические погрешности ε_сист каждой схемы и приборные погрешности ε_приб. Указать какая схема предпочтительнее для измерения данными вам приборами. Сделать вывод о подборе приборов для схемы, дающей большую ε_сист.

Ход работы

1. Собрать схему 1. Регулятор напряжения источника питания вывести в нулевое положение (повернуть против часовой стрелки до упора). Переключить пределы измерения амперметра и вольтметра на указанные преподавателем (или на максимальные). Показать схему преподавателю.

2. Включить источник питания в сеть. Регулятором увеличить напряжение до тех пор, пока показания одного из приборов не достигнут последней трети шкалы (регулировать напряжение можно реостатом). На показания индикаторов, расположенных на панели источника питания, внимания не обращать!

3. Записать показания приборов. Регулятор напряжения источника вывести в нулевое положение, выключить источник питания.

4. Собрать схему 2. Повторить п.2-3.

5. Провести обработку результатов для каждой схемы.

Задание 2

Измерить сопротивления резистора и емкость конденсатора мостовым методом.

1. Вычислить экспериментальные значения С_х1, С_х2, C_х1 и C_х2 последовательно, C_х1 и C_х2 параллельно, R_х1, R_х2, R_х1 и R_х2 последовательно, R_х1 и R_х2 параллельно и соответствующие им погрешности.

2. По экспериментальным значениям С_х1, С_х2, R_х1, R_х2 вычислить теоретические величины C_х1 и C_х2 последовательно, C_х1 и C_х2 параллельно, R_х1 и R_х2 последовательно, R_х1 и R_х2 параллельно. Рассчитать погрешности.

3. Сравнить полученные экспериментальные значения сопротивлений и емкостей с соответствующими теоретическими значениями с учетом погрешностей. Сделать выводы.

Ход работы

1. Составить схему 4 с сопротивлением R_х1. Показать преподавателю.

2. Выставить движок реостата примерно на середину стержня. Движком делителя установить ~ 5 % от R_д. Подключить источник питания и установить 2-4 В.

3. Перемещением движка добиться, чтобы стрелка гальванометра установилась на нуле. Записать значения l₁ и l₂ .

4. Последовательно увеличивать подаваемое напряжение делителем или источником тока (но, не перегружая гальванометр!) и добиться баланса моста. Записать значения R_о, l₁ и l₂ . Отключить источник питания.

5. Повторить пункты 1-4 с сопротивлением R_х2.

6. Соединить R_х1 и R_х2 последовательно. Повторить п.1-4.

7. Соединить R_х1 и R_х2 параллельно. Повторить п.1-4.

8. Составить схему 5 с конденсатором С_х1. Аналогично п.1-4 для измерения сопротивлений, провести измерения l₁ и l₂ .

9. Повторить измерения с конденсатором С_х2.

10. Соединить C_х1 и C_х2 последовательно. Повторить п.1-4.

11. Соединить C_х1 и C_х2 параллельно. Повторить п.1-4.

12. Результаты занести в таблицу.

	Rх1	Rх2	Rх1 и Rх2 последовательно	Rх1 и Rх2 параллельно	Сх1	Сх2	Сх1 и Сх2 последовательно	Сх1 и Сх2 параллельно
l1
l2