Минобрнауки России

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физики

Отчет по лабораторной работе № 9 «исследование разветвленных цепей с применением компенсационного метода измерений»

Выполнила: студентка гр. 9502		Позняк В. Ю.
Преподаватель		Павловская М.В.

Оценка лабораторно-практического занятия
Выполнение ИДЗ	Подготовка к лабораторной работе	Отчет по лабораторной работе	Коллоквиум		Комплексная оценка

Санкт-Петербург

2020

ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Вариант №18

7. Запишите закон Ома в дифференциальной форме. Объясните, какие величины входят в формулу и в каких единицах они измеряются?

,

где  – удельная электропроводность, [ ];  - вектор плотности тока, А‎/м²; - вектор напряженности поля, В/м

21. Как рассчитывается сопротивление проводника с переменным сечением?

Сопротивление проводников с переменным сечением рассчитывается, разбивая (руководствуясь соображениями симметрии) проводники (или проводящую среду) на множество элементов длиной dl с поперечным сечением S так, чтобы плотность тока в любой точке отдельного элемента была одинаковой. Сопротивление каждого отдельного элемента

dR = dl/S(l),

где S – площади поперечного сечения проводника, а сопротивление проводника на участке от точки 1 до точки 2 равно

Если такое разбиение невозможно или зависимость S(l) слишком сложна, используют подобие электрического поля в однородной проводящей среде с током электростатическому полю в диэлектрике при условии, что удельное сопротивление проводящей среды много больше удельного сопротивления материала электродов. Иначе говоря, распределение потенциала в проводящей среде с током окажется таким же, как и в диэлектрике (или вакууме). При этом выполняется соотношение

RC = ₀,

где R – сопротивление утечки между двумя электродами в проводящей среде с удельным сопротивлением ; C – взаимная электроемкость электродов в среде с относительной диэлектрической проницаемостью .

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1 . Почему компенсационный метод является наиболее приемлемым при измерении эдс?

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

Схема измерения ЭДС компенсационным методом приведена на рис. 9.1. Вспомогательный источник G₃ с ЭДС E₃ создает в цепи потенциометра R₂ рабочий ток I₃. Источник G₁ измеряемой ЭДС E_x одноименным полюсом подключен к источнику G₃, а другим полюсом – через нуль-индикатор (микроамперметр с нулем в середине шкалы) PA₁ и кнопку SB₁ – к движку потенциометра R₂. В последующем вместо измеряемого источника G₁ включают источник G₂ с известной (эталонной) ЭДС E₀ и добиваются ее компенсации (I₁ = 0), которая наступает при некотором отличном от R_x сопротивлении R0 введенного участка потенциометра R₂.

Плюсы компенсационного метода при измерении ЭДС:

а)  простота вычисления (составление по правилам Кирхгофа и решение систем линейных уравнений).

б)  независимость полученного отношения E_x/E₀ = R_x/R₀ сравниваемых ЭДС от внутренних сопротивлений источников и других сопротивлений электрической схемы.

в) наибольшая стабильность и точность, поскольку измеряемая ЭДС непосредственно сравнивается с эталоном, и точность зависит только от точности и стабильности эталона (и чувствительности нуль-индикатора), погрешности остальных элементов схемы, в том числе и нуль-индикатора, не влияют на точность измерений.

Всё это делает компенсационный метод наиболее приемлемым при измерении ЭДС.