Практическое занятие 1. Измерение некоторых физических величин.

1. Измерения электрического сопротивления с помощью омметра (величина – электрическое сопротивление).

2. Измерения электрических величин с помощью цифрового мультиметра (величина – сопротивление реостата).

3. Измерение времени реакции человека на световой сигнал (величина – время реакции на световой сигнал).

4. Измерение освещенности при помощи фотоэлемента (величина – коэффициент естественной освещенности).

5. Регистрация ядерных излучений (величина – счетная характеристика).

Вопросы к работе:

1. Измеряемая физическая величина является активной, пассивной или характеризует временные процессы?

2. Измеряемая физическая величина является аддативной или неаддативной?

3. Физическая величина определена путем применения прямого или косвенного измерения?

1.1. Измерения электрического сопротивления с помощью оммотрера.

Цель работы: изучение различных методов измерения электрического сопротивления в цепях постоянного тока и способов реализации этих методов.

Описание измерительной установки: лабораторная установка состоит из набора стандартных измерительных приборов и объектов измерения – резисторов разных типов с широким диапазоном номинальных значений. Измерительное оборудование – омметр (тестер).

Метод омметра основан на непосредственном определении неизвестного сопротивления R с помощью электроизмерительного устройства, носящего название омметра.

Омметр состоит из измерительного прибора (миллиамперметра, микроамперметра) магнитоэлектрического типа, снабженного достаточно большим дополнительным сопротивлением r, и источника тока (обычно "сухой" элемент на 1,5 вольта). Измеряемое сопротивление R включается последовательно с измерительным прибором и источником тока. Ток через измеритель будет зависеть от величины измеряемого сопротивления, и шкалу прибора можно проградуировать непосредственно в омах.

Шкала омметра неравномерная. Крайне правому делению "0" соответствует случай R=0, когда сила тока достигает максимального значения. Крайне левому делению "∞" шкалы омметра соответствует бесконечно большое R, когда сила тока в цепи равна нулю.

Рис. 1. Схема для прямого измерения сопротивлений методом непосредственной оценки с помощью омметра: а) с последовательным; б) с параллельным включением измерительного механизма: R_X – измеряемое сопротивление; Е – встраиваемый гальванический источник тока, R_и – измерительный механизм, R_д – добавочное сопротивление.

В зависимости от схемы они предназначены для измерения либо больших (от единиц Ом до десятков или сотен МОм), либо малых (менее 1Ом) активных сопротивлений. Многопредельные омметры могут объединять эти схемы в одном приборе.

Погрешность омметров рассматриваемых типов обычно лежит в диапазоне от одного до нескольких процентов, причем она неодинакова на разных участках шкалы и резко возрастает на обоих ее концах.

^{Большие сопротивления (до} Ом) измеряются электронными мегаомметрами и терраомметрами, которые обычно включают в себя измерительные усилители, обеспечивающие высокое входное сопротивление прибора.

Цифровые омметры, как правило, входят в состав цифровых мультиметров. Такие омметры позволяют измерять сопротивления в диапазоне от десятых долей Ом до десятков МОм.

Например, многопредельный омметр, входящий в состав цифрового мультиметра М832, позволяет измерять сопротивления в диапазоне от 0,1 Ом до 2 МОм с приведенной погрешностью около 1 %.