Опис макету

Схема лабораторного макету представлена на рис. 1. Для вимірювання струму та напруги використовується амперметр і вольтметр, які підключаються до точок 11-14. Для того, щоб виміряти спад напруги та струм на опорі використовуються червоні щупи, які встановлюються у точки, відповідні заданому варіанту.

Варіант 1. На схемі вимірюється опір резисторів R1і R2, вмикаючи їх в схему спочатку послідовно (точки 3-4), а потім паралельно (точки 1-2), вимірюючи загальна опір. Система рівнянь у цьому випадку (1.1):

. (1.1)

Варіант 2. На схемі вимірюється опір резисторів R1,R2,R3,з*єднаних трикутником. Необхідно проводити вимірювання опорів в точках 5-6, 6-7, 5-7. Система рівнянь:

Варіант 3. На схемі вимірюється опір резисторів R1,R2,R3, з’єднаних зіркою. Необхідно проводити вимірювання опорів в точках 8-9, 9-10, 8-10. Система рівнянь (1.2):

(1.2)

Рисунок 1 – Схема лабораторного макету

Хід роботи

Виконуються виміри опору методом амперметра, вольтметра.

Значення опору вираховується по формулі:

де U – значення напруги;

І – значення сили струму.

В результаті вимірів отримані значення величини U, І занести до таблиці 1.

Визначити значення опору, точність цього значення, степінь впливу первинних похибок, визначити довірчий інтервал з вірогідністю 0,6.

Таблиця 1

№	U	І
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1. Вираховуємо середнє значення виміряних величин по формулам:

1. Вираховуємо по формулам середньоквадратичне відхилення вимірювальних величин, для необхідно заповнити таблицю 2:

Таблиця 2

№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Вони характеризують точність окремих вимірювальних величин U, І.

2. Вираховуємо середньоквадратичне відхилення для U, І по формулі:

3. Вираховуємо значення опору по формулі

4. Вираховуємо , для чого спочатку вираховуємо частинні похідні по формулам:

;

;

А також їхні квадрати:

По формулі:

5. Ступінь впливу первинних похибок визначаємо по формулах:

Найбільшу роль в похибці вираховування має первинна похибка ∆x (44.4%) і в основному за рахунок малої точності вимірювання x ().

Значне підвищення точності визначення опору може бути досягнуто за рахунок збільшення точності вимірювання U та I.

7. Визначаємо довірчий інтервал R при довірливій вірогідності β=0.6 по формулі:

По таблиці додаток для β =0.6 та n-1=9 находимо та ,тобто,

Крім того

при β =0.689

при β =0.952

Сукупні вимірювання опорів резисторів

Провести сукупні вимірювання опорів резисторів з’єднаних за електричною схемою "зірка" або "трикутник", шляхом прямих вимірювань омметром опорів ділянок кола зазначених схем.

Перевести мультиметр в режим вимірювання опору.

Підключити вхід омметра (мультиметра) до клем лабораторного стенду "А" і "В" (рис. 1) схеми "зірка".

Провести вимірювання опору R_АВ ділянки кола. Результати вимірювання занести в таблицю 3.

Аналогічно провести вимірювання опорів R_АС і R_ВС інших ділянок кола підключаючи омметр до клем "А","В" і "С" лабораторного стенду. Результати вимірювання занести в таблицю 3.

За результатами трьох вимірювань скласти систему рівнянь. Вирішити систему рівнянь відносно R1, R2 та R3 (резисторів, що складають схему). Результати обчислень занести в таблицю 3.

Повторити вимірювання опорів ділянок кола R_АВ, R_АС та R_ВС для схеми "трикутник". Розрахунок опорів резисторів R1, R2 та R3 провести використовуючи формули:

;

;

;

Результати розрахунків занести в таблицю 3.

Таблиця 1 – Результати сукупних вимірювань.

Схема з’єднання резисторів	Результати вимірювання			Результати обчислення
	RАВ, Ом	RВС, Ом	RАС, Ом	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
"зірка"
"трикутник"