Описание установки 2

На рисунке 6 схематично изображен стенд для определения сопротивлений с помощью реохордного моста Уитстона.

По аналогии с предыдущей установкой имеются резисторы R_x1 и R_x2, сопротивления которых необходимо определить, в качестве известных сопротивлений используется реохорд (11). Проволочные перемычки позволяют резисторы с неизвестными сопротивлениями включать в цепь, как по одному, так и соединив последовательно или параллельно. Выключатель (9) разрывает цепь питания моста. Мультиметр (8) включается путем поворота переключателя, расположенного на приборе. Многодекадный магазин сопротивлений (7) позволяет изменять сопротивление R₀ путем поворота барабанов 1 – 6.

Порядок выполнения работы

Измерение сопротивлений при помощи моста Уитстона

Перед началом измерений убедитесь, что переключатели "сеть" и "пит", а также переключатели магазина сопротивлений R₀, находятся в положении "0".

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений.

Таблица 1

Виды соединений	R0, Ом	Rx, Ом	Δ Rx, Ом	ЕRx, %
1-й резистор
2-й резистор
последовательное
параллельное

2. Установите переключатель мультиметра в положение "200 m" (DCV).

3. Включите вилку питания в сеть.

4. Штекеры (1) и (2) подключите к соответствующим клеммам неизвестного сопротивления R_x1.

5. Переключатели "сеть" и "пит" переведите в положение "I".

6. Подбирая сопротивление R₀ путем вращения ручек магазина сопротивлений (начиная с большего множителя) добейтесь нулевого показания на гальванометре .

7. Запишите полученное значение R₀ в таблицу (1).

8. Переключатель "сеть" переведите в положение "0".

9. Повторите измерения по пунктам 5 – 7 для второго неизвестного сопротивления R_x2.

10. Проведите измерения по пунктам 5 – 8 для последовательного соединения сопротивлений R_x1 и R_x2, для чего штекер 1 подключить к клемме (1) сопротивления R_x1, а штекер 2 – к клемме (1) сопротивления R_x2, соединив перемычкой клеммы (2) данных резисторов.

11. Повторите измерения по пунктам 5 – 7 для параллельного соединения сопротивлений R_x1 и R_x2, (штекеры 1 и 2 подключите к соответствующим клеммам сопротивления R_x1, при этом соедините перемычками одноименные клеммы резисторов).

12. Переключатели "сеть", "пит", а также барабаны магазина сопротивлений R₀ переведите в положение "0", отключите установку от сети.

Обработка результатов измерений

1. Рассчитайте значения неизвестных сопротивлений R_x1 и R_x2 по формуле (16). Значения R₁ и R₂ принять равными (39 и 51 Ом) соответственно.

2. Рассчитайте абсолютные и относительные погрешности измерений сопротивлений по формулам:

(18)

(19)

Результаты занесите в таблицу 1.

Примечание: при вычислениях считать, что абсолютные погрешности сопротивлений резисторов R₁ и R₂ составляют 5% от их номинала. Приборную абсолютную погрешность магазина сопротивлений ΔR₀ принять равной 0,1 Ом.

3. По формуле рассчитайте сопротивление последовательного соединения резисторов. По формуле рассчитайте сопротивление параллельного соединения резисторов.

4. Рассчитайте величину δR как разность между измеренными и расчетными значениями для последовательного и параллельного соединений резисторов.

5. Сделайте вывод о том, почему расчетные значения для последовательного и параллельного соединений резисторов не совпадают с измеренными.

Измерение сопротивлений при помощи реохордного моста Уитстона

Перед началом измерений убедитесь, что переключатели "сеть", магазина сопротивлений R₀ и мультиметра находятся в положении "0".

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений.

Таблица 2

Виды соединений	l1, м	l2, м	R0, Ом	Rx, Ом	Δ Rx, Ом	ЕRx, %
1-й резистор
2-й резистор
последовательное
параллельное

2. Установите переключатель мультиметра в положение "200 m" (DCV).

3. Включите вилку питания в сеть.

4. Штекеры (1) и (2) подключите к соответствующим клеммам неизвестного сопротивления R_x1.

5. Установите указанное преподавателем соотношение длин l₁ и l₂. Запишите их значения в таблицу (2).

6. Переключатель "сеть" переведите в положение "I".

7. Подбирая R₀ путем вращения ручек магазина сопротивлений (начиная с большего множителя) добейтесь нулевого показания на гальванометре.

8. Запишите полученное значение R₀ в таблицу (2).

9. Переключатель "сеть" переведите в положение "0".

10. Повторите измерения по пунктам 4 – 8 для второго неизвестного сопротивления R_x2.

11. Проведите измерения по пунктам 4 – 8 для последовательного соединения сопротивлений R_x1 и R_x2, (штекер 1 подключите к клемме (1) сопротивления R_x1, а штекер 2 – к клемме (1) сопротивления R_x2, соединив перемычкой клеммы (2) данных резисторов).

12. Повторите измерения по пунктам 4 – 8 для параллельного соединения сопротивлений R_x1 и R_x2, (штекеры 1 и 2 подключите к соответствующим клеммам сопротивлений R_x1, при этом соедините перемычками одноименные клеммы резисторов).

13. Переключатели "сеть", барабаны магазина сопротивлений R₀ и мультиметра переведите в положение "0", отключите установку от сети.