Хід виконання роботи
Завдання 1. Визначення внутрішнього опору гальванометра
Д
ля
дослідження балістичного гальвано-метра
збирають схему, зображену
на Рис. 5. Знайдемо силу струму в колі
гальванометра. Для цього скористаємося
законами Кірхгофа для постійного струму
в розгалуженому колі.
Складемо рівняння для вузла С и для кон-тура AKLCA. Вибраний довільний напрямок струмів позначено на схемі. Обхід контура здійснюємо за годинниковою стрілкою:
,
(18)
.
(19)
Також запишемо рівняння для спадів напруг на гілці АВ:
,
(20)
де
–
напруга, прикладена до точок А і В від
зовнішнього джерела.
З
рівняння (19) випливає:
.
Знайдемо
.
Підставимо в рівнянні (20) значенняІ0:
, тоді одержимо:
.
Звідси:
;
.
(21)
Розв’язуючи рівняння (4) відносно I2 , одержимо:
(22)
Для визначення опору гальванометра RG (при замкнутому ключі SA2) підбирають опір R1 і R2 так, щоб «зайчик» гальванометра відхилявся майже до кінця шкали. Після цього, залишаючи опір R1 незмінним і меншим, ніж 0,1R0, збільшують опір R2 до такого значення, при якому відхилення зайчика φ становило б φ/2 і записують нове значення опору R2.
Якщо сила струму, що проходить через гальванометр, у першому випадку визначається з рівняння (5), то в другому випадку буде справедливе співвідношення:
(23)
З формул (5) і (6) одержуємо:
(24)
Результати вимірювань і розрахунків заносять у Таблицю 1.
Завдання 2. Визначення струмової чутливості гальванометра
Визначивши
силу струму I
за формулою (22) для відхилень «зайчика»
гальванометра 1
визначаємо чутливість гальванометра
до струму в поділках на мікроампер
(под./мка):
.
Результати розрахунків заносимо в
Таблицю 1.
Завдання 3. Визначення періоду вільних коливань рамки гальванометра. Для визначення періоду вільних коливань рамки гальванометра необхідно одержати відхилення світлового покажчика до кінця шкали, а потім розімкнути коло гальванометра ключем SA2. Спостерігаючи коливання рамки, варто виміряти час 10-20 повних коливань за допомогою секундоміра і знайти їх період T0. Дослід повторити 5-6 разів.
Обробка результатів вимірювань
Обчислити найбільш імовірне значення шуканої величини.
Обчислити середнє квадратичне відхилення результату вимірювань для даної групи результатів спостережень.
Обчислити надійні границі похибки результату вимірювань.
Таблиця 1
|
|
U |
|
R1 |
R2 |
R2 |
|
№ n/n |
θu = |
θφ = |
θR = |
θR = |
θR = |
|
1 · · · · · 8-10 |
|
|
|
|
|
|
χ |
|
|
|
|
|
|
Δχ |
|
|
|
|
|
|
RG |
Ом | ||||
|
ΔRG |
Ом | ||||
|
Si |
под./мка | ||||
|
ΔSi |
под./мка | ||||