Выполнение работы и условия эксперимента

В данной работе необходимо измерить неизвестную эдс с помощью схемы рис.6 и потенциометра Р363-3, а также неизвестное сопротивление R_xс помощью схемы рис.9.

1.Измерение Е_x реохордным способом

1.1. Из элементов, укрепленных на стенде, собрать, соблюдая полярность, схему, изображенную на рис.6. Токи от E_xиE_nдолжны быть направлены против тока от Е..В качестве неизвестной эдсЕ_xиспользуется эдс аккумулятора или батарейки.

1.2. После проверки схемы преподавателем поставить ключ К₁в положение, при котором в цепь гальванометра включен источникE_x, и движением ползунка добиться равенства нулю тока через гальванометр.

1.3. Нажать кнопку ключа К₂ и снова скомпенсировать ток. Записать положение ползунка на линейке реохорда (L_x).

1.4. Перевести переключатель К₁в положение, при котором в цепь гальванометра включен источникE_nи вновь провести компенсацию - сначала без нажатия кнопкиК₂, а затем нажав ее. Записать положение ползунка (L_n). Оба эти измерения провести 3 - 5 раз.

1.5. Вычислить величину E_x и оценить погрешность ее определения.

2.Подготовка потенциометра Р363-3 к работе.

2.1. Проверьте правильность соединений всех блоков потенциометра Р363-3, руководствуясь схемой, приведенной на рис.10. Проверьте полярность присоединения нормального элемента к зажимам на задней панели блока измерений.

2.2. Установите стрелку выходного прибора автокомпенсатора на "0" механическим корректором микроамперметра. Включите усилитель и блок стабилизированного напряжения (П36-1) в сеть. Дайте прогреться блокам в течение 30 минут.

2.3. На блоке автокомпенсации:

- отпустите кнопки "Измерение" и "Шунт АК";

- переключатель "Чувствительность" поставьте в положение10^-6В, нажмите кнопку "О₁О₂О₃", ручку "О₁"установите примерно в среднее положение;

- установите ручкой "Механический корректор нуля", находящейся на корпусе усилителя, стрелку выходного прибора на нулевую отметку (усилитель находится на кронштейне, закрепленном на стене);

- ручкой "О₁" более точно установите стрелку выходного прибора на "0", затем отожмите кнопку "О₁О₂О₃";

-дальнейшую настройку производите ручками "О₂" и "О₃" при положении переключателя "Чувствительность"10^-7Ви10^-8В.

2.4. На блоке измерений:

- установите переключатель "Направление тока" в положение I, переключатель "Автономная поверка" в положение0;

- установите все декадные переключатели на 0;

- установите на температурной декаде (ручка 7) и реохорде НЭ (ручка8) значение эдс нормального элемента, которое приведено на корпусе НЭ.

2.5. Настройте ток в контуре Aпри двух положениях переключателя "На-праление тока", для чего:

- установите переключатель рода работ (ручка 6) в положениеI_A, переменные резисторы настройки токаI_A (ручки9,10) в среднее положение;

- переключатель "Чувствительность" на блоке автокомпенсатора установите в положение10^-1В, нажмите и зафиксируйте кнопку "Измерение";

- увеличивая чувствительность автокомпенсатора до 10^-6В, настройте токI_Aручками 9и10на нулевое положение указателя выходного прибора, переключатель "Чувствительность" верните в положение10^-6В;

- установите переключатель "Направление тока" в положениеII, увеличивая чувствительность автокомпенсатора до 10^-6В, произведите отсчетN положения стрелки выходного прибора автокомпенсатора;

- вращением ручек 10 установите стрелку выходного прибора на отметкуN/2;

- при настройке тока I_Aна отметкуN/2добивайтесь такого состояния, чтобы стрелка выходного прибора оставалась на этой отметке шкалы как в положенииI, так и в положенииII переключателя "Направлениетока";

- после настройки тока I_Aотпустите кнопку "Измерение" и верните переключатель "Чувствительность" в положение10^-1В.

2.6. Настройте ток в контуре Впри двух положениях переключателя "На-правление тока", для чего:

- установите переключатель рода работ (ручка 6) в положениеI_B, переключатель 4- в положение I, переменные резисторы11,12настройки токаI_B- в среднее положение;

- нажмите и зафиксируйте кнопку "Измерение";

- увеличивая чувствительность автокомпенсатора до 10^-7В, настройте токI_B ручками резисторов11,12на нулевую отметку выходного прибора и верните переключатель "Чувствительность" в положение10^-1В;

- установите переключатель "Направление тока" в положениеII, увеличивая чувствительность до 10^-7В, произведите отсчетNпо выходному прибору;

- установите стрелку выходного прибора автокомпенсатора на отметку N/2вращением ручек12. Верните ручку "Чувствительность" в положение10^-1В.

2.7. Настройте ток в контуре Cпри двух положениях переключателя "Направление тока", для чего:

- установите переключатель рода работ в положение I_C, переключатель "Направление тока" в положение I;

- увеличивая чувствительность автокомпенсатора до 10^-8В, настройте токI_C переменными резисторами13,14. Верните переключатель "Чувствительность" в положение10^-1В;

- установите переключатель 4в положениеII;

- увеличивая чувствительность до 10^-8В, произведите отсчетNпо выходному прибору автокомпенсатора;

- установите стрелку выходного прибора автокомпенсатора на отметку N/2вращением ручек13,14;

- после проделанных операций верните переключатель "Чувствительность" в положение10^-1Ви отпустите кнопку "Измерение".

3.Измерение Е_х при помощи потенциометра Р363-3.

3.1. Зная величину эдс аккумулятора, которая ранее была определена при помощи реохордной схемы компенсации, сделайте вывод о необходимости использования делителя напряжения. Если использование делителя необходимо, то оцените величину коэффициента деления.

3.2. Подключите к зажимам "X₁" либо источник эдс, либо выходные зажимы делителя напряжений.

3.3. Поставьте переключатель рода работ в положение Х₁. Нажмите и зафиксируйте кнопку "Измерение" на блоке автокомпенсации.

3.4.Установив переключатель "Чувствительность" в положение10^-1В, скомпенсируйте измеряемую эдс ручками декадных переключателей15и по выходному прибору произведите отсчет показанийN₁иN₂ при положениях I иIIпереключателя "Направление тока". Рассчитайте значение эдс по формулам (5) и (6).

3.5. Проделайте то же самое, устанавливая переключатель "Чувствительность" последовательно в положения10^-2, 10^-3и далее до10^-6В включительно. Верните его затем в положение10^-1В.

3.6.По формуле (4) определите погрешность определения Е_х в каждом случае.

4.Измерение сопротивления при помощи потенциометра Р363-3.

4.1. Элементы схемы рис.9 укреплены на стенде. Соедините их друг с другом и осуществите присоединение их к потенциометру в соответствии со схемой, изображенной на рис.9. В качестве источника питания Еиспользуйте электронный блок, который ранее применялся в реохордном варианте схемы компенсации.

4.2. При сборке тщательно соблюдайте полярности. При этом надо помнить, что к зажимам "Х₁" подключаются потенциальные выводыR_n. Измеряемое сопротивление потенциальных выводов не имеет, поэтому к зажимам "Х₂" присоединяются те же выводы сопротивления, которые используются для его включения в цепь "R_n - R_x".

4.3. Проверьте подготовку потенциометра к работе, как указано в разделе 2.

4.4. Установите на измерительном блоке переключатель "Направление тока" в положение I, переключатель "Автономная поверка" - на "0", кнопку "Блокировка Х₁, Х₂"нажмите и зафиксируйте поворотом в нажатом состоянии. На блоке автокомпенсации переключатель "Чувствительность" установите в положение10^-1В.

4.5. После проверки схемы преподавателем включите источник Ев сеть и с помощью сопротивленияR установите в цепи ток, несколько меньшеI_ном,который дляR_nравно 0,1A. В этом случае можно снять перемычкуR_зам, предварительно отключив источникЕот сети.

4.6. Включите источник Ев сеть. На декадных переключателях15 рядаU₁установите значение напряженияU_n,I, соответствующее действительному значению нормального сопротивленияR_n (оно указано на корпусе).

4.7. Измерение сопротивления производится в следующем порядке:

- повысив чувствительность автокомпенсатора до необходимой, с помощью Rнастройте ток в цепи "R_n - R_x" так, чтобы стрелка выходного прибора установилась примерно на "0". Запишите отсчетU_n,Iпо декадам измерительного блока и отсчетN_n,Iпо выходному прибору с учетом знака;

- верните чувствительность автокомпенсатора в исходное состояние;

- установите переключатель рода работ в положение Х₂и измерьте напряжениеU_x,IнаR_x согласно разделу 3. ОтсчетU_x,I по декадам потенциометра и отсчетN_x,Iпо автокомпенсатору зафиксируйте;

- уменьшите чувствительность автокомпенсатора до 10^-1В;

- установите переключатель "Направление тока" в положениеII.Не изменяя установленного на декадах значенияU_x,Iнастройте ток в цепи "R_x - R_n" с помощьюR так, чтобы стрелка выходного прибора установилась примерно на "0" при необходимой чувствительности автокомпенсатора. Запишите отсчетN_x,IIпо автокомпенсатору с учетом знака;

- установите переключатель 6в положениеХ₁, измерьте напряжениеU_n,II согласно разделу 3. ОтсчетU_n,II по декадам и отсчетN_n,IIпо автокомпенсатору с учетом знака зафиксируйте. Верните переключатель "Чувствительность" в положение10^-1В.

4.8. Рассчитайте значение R_x по формуле (7). При этом следует помнить, что отсчеты по декадам и по автокомпенсатору подставляются в одних и тех же единицах. Рассчитайте погрешность значенияR_x.