2 семестр лабы Шейнман БТС / ЛР 8 / Подготовка
.docxФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт–Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
кафедра физики
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 8
«ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТОКОПРОВОДЯЩИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ПОМОЩИ МОСТА УИТСТОНАЯ»
Выполнил: Конунников Г. А.
Группа № 0501
Преподаватель: Шейнман И. Л.
Вопросы |
|
Задачи ИДЗ |
Даты |
Итог |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
коллоквиума |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Санкт–Петербург, 2021
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТОКОПРОВОДЯЩИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ПОМОЩИ МОСТА УИТСТОНАЯ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомление с методом измерения сопротивлений при помощи моста постоянного тока; приобретение навыков расчета сопротивления проводников переменного сечения; определение удельных сопротивлений материалов токопроводящих моделей.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: стенд для сборки измерительной цепи; токопроводящие модели; магазины образцовых сопротивлений; нульиндикатор (гальванометр); источник тока.
ИСЛЕДУЕМЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
Сопротивление проводников зависит от их формы и размеров, от рода вещества и его состояния:
|
(1) |
где l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения; – удельное сопротивление материала проводника.
Закон Ома в дифференциальной форме определяется по формуле (2):
|
(2) |
Закон Джоуля–Ленца в дифференциальной форме определяется по формуле (3):
|
(3) |
Сопротивление каждого отдельного проводника форме определяется по формуле (4):
|
(4) |
где S – площади поперечного сечения проводника, а сопротивление проводника на участке от точки 1 до точки 2 равно
|
(5) |
При этом выполняется соотношение (6):
|
(6) |
где R – сопротивление утечки между двумя электродами в проводящей среде с удельным сопротивлением ; C – взаимная электроемкость электродов в среде с относительной диэлектрической проницаемостью .
Взаимная электроемкость электродов рассчитывается по формуле (7):
|
(7) |
где Q – заряд на одном из электродов (на другом электроде имеется равный по модулю и противоположный по знаку заряд –Q); – разность потенциалов между электродами.
Разность потенциалов находится криволинейным интегрированием электрического поля:
|
(8) |
где El – касательная к пути интегрирования компонента вектора E.
Методика измерений
Измерительный
мост оборудован четыремя резисторами
R1,
R2,
R3
–
известны, Rx
– требуется
определить. G1
– источник, P1
– гальванометр. Если UAC
делится между R1
и Rx
в соотношении R2
к R3
разность потенциалов, между B
и D
равна нулю тока через гальванометр нет
и Rx
=
.
Такой мост
называется сбалансированным.
Сопротивление в работе измеряется при помощи моста постоянного тока (моста Уитстона), представленного на рисунке 1.
Рисунок 1 – мост Уитстона.
ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТОКОПРОВОДЯЩИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ПОМОЩИ МОСТА УИТСТОНАЯ
Таблица 1 – Коаксиальный кабель
№ |
1 |
2 |
3 |
R1/ R2 |
|
|
|
R3, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
,
Ом
,
Гн
Таблица 2 – Двух проводниковая линия
№ |
1 |
2 |
3 |
R1/ R2 |
|
|
|
R3, Ом |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
Ом
,
Гн
Выполнил Конунников Г.А.
Факультет ИБС
Группа № 0501
“____” __________ _____
Преподаватель: Шейнман И. Л.