Fizika laba

ГУАП КАФЕДРА №3 ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Должность, уч. степень, звание Подпись, дата Инициалы, фамилия ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ По курсу: ОБЩАЯ ФИЗИКА РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. _________________________ _________________________ ________________________ Подпись, дата Инициалы, фамилия Санкт-Петербург 2016

1. Цель работы:

- Ознакомление с методикой обработки результатов измерений

- Определение электрического сопротивления

- Экспериментальная проверка закона Ома

- Определение удельного сопротивления нихрома

- Сравнение двух электрических схем

2. Описание лабораторной установки:

При помощи миллиамперметра, обозначенного символом A, измеряется сила тока в нихромовом проводе. При помощи вольтметра, обозначенного символом V, – падение напряжения на этом проводе. Измерительные приборы можно включить в схему двумя способами, как это показано на двух рисунках. Измеряемое лабораторной работе сопротивление R указано на рисунках. Переменный резистор на схемах используется для регулировки силы тока.

Таблица 2.1.

Технические характеристики приборов.

Прибор	Предел Измерений	Цена Деления	Класс Точности	Систематическая Погрешность	Внутреннее сопротивление
Вольтметр	1,5 В	0,05 В	1,5	0,02 В	2500 Ом
Миллиамперметр	250 мА	5 мА	1,5	4 мА	0,2 Ом
Линейка	50 см	1 мм	-	2 мм	-

3. Рабочие формулы:

Вычисление электрического сопротивления:

Закон Ома:	R =	(1)
Для схемы А:	R = -	(2)
Для схемы В:	R =	(3)

В этих формулах R - электрическое сопротивление проводника, U - падения напряжения на проводнике, I - сила тока в проводнике, - сопротивление амперметра, - сопротивление вольтметра.

(3.4)

где - среднее значение сопротивления, n - число измерений.

(3.5)

где - удельное сопротивление металла, - длина провода, D - диаметр провода.

4. Результаты измерений и вычислений

Таблица 4.1 В

U, В	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5
I, А	0,07	0,075	0,09	0,1	0,11
U/I Ом	4,3	4,7	4,5	4,5	4,5
R Ом	4,36	4,68	4,45	4,51	4,55
	0,53	0,41	0,38	0,37	0,35

L=400mm

Таблица 4.2 В

U, В	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3
I, А	0,07	0,1	0,13	0,16	0,19
U/I Ом	1.42	1,5	1,53	1,56	1,58
R Ом	1,43	1,52	1,54	1,57	1,59
	0,37	0,26	0,2	0,16	1,08

L=130mm

= 3,02 Ом; 0,76

5. Примеры вычислений.

По формуле (1)	R = == 4,3 (Ом)
По формуле (2)	R = - = - 0,2 = 4,03 (Ом)
По формуле (3)	R = = = 1,58 (Ом)
По формуле (4)	= 3,02(Ом)
По формуле (5)	0,77

6. Вычисление погрешностей.

6.1 Cистематические погрешности

6.1.1

6.1.2

6.1.3

6.1.4

6.1.5 Вывод формулы для систематической погрешности косвенного измерения электрического сопротивления.

R = R(U,I) =

Вычисления по формуле:

.

В качестве систематической погрешности итогового результата берем значение, полученное при самом большом токе

6.1.6. Вывод формулы для систематической погрешности удельного сопротивления металла.

; ; ;

Вычисление по выведенной формуле:

6.2 Случайные погрешности.

6.2.1 Средняя квадратичная погрешность отдельного измерения

6.2.2 Среднее квадратичное отклонение

В этой работе проводится измерение неслучайных по своей природе физических величин: электрического сопротивления провода – R и удельного сопротивления нихрома – ρ, поэтому, случайные погрешности определяются только влиянием приборных ошибок на измеряемые величины. В этом случае должны выполняться неравенства S_R ≤ θ_R; S_Rcp < θ_R. Лучше, если первое из неравенств будет строгим, а во втором окажется знак ≪:

0,144 Ом < 0,15 Ом, т.е. S_R < θ_R;

0,032 Ом ≪ 0,15 Ом, т.е. S_Rcp ≪ θ_R.

Получившиеся неравенства говорят о том, что в измерениях, скорее всего, нет грубых ошибок и промахов.

6.2.3 Случайные погрешности удельного сопротивления:

; ⇒

.

6.3 Полная погрешность.

В случае, когда измеряется неслучайная по своей природе физическая величина – R электрическое сопротивление провода, его случайная погрешность не должна превосходить систематическую S_Rcp < θ_R. Она уже учтена в систематической погрешности, и объединять их в полную погрешность не надо. Полная погрешность равна систематической.

.

т.е. полученный результат совпадает с табличным в пределах погрешности.

Лабораторная работа №1

Определение электрического сопротивления

Протокол измерений

Студент группы № 1541	Голубев Н.С.
Преподаватель

Параметры приборов

Прибор	Предел Измерений	Цена Деления	Класс Точности	Систематическая Погрешность
Вольтметр	1,5 В	0,05 В	1,5	0,02 В
Миллиамперметр	250 мА	5 мА	1,5	4 мА
Линейка	50 см	1 мм	-	2 мм

Электрические сопротивления приборов: =2500 Ом, =0,2 Ом

Результаты измерений

	№	1	2		3	4	5
	U,B	0,35	0,4		0,45	0,5	0,55
(А)	I,A	0,08	0,1		0,11	0,12	0,135
(В)	I,A	0,09	0,105		0,115	0,13	0,14
(А)	U/I, Ом	4,375	4		4,09	4,16	4,07
(В)	U/I, Ом	3,9	3,8		3,91	3,84	3,93
(А)	R,Ом	4,175	3,8		3,89	3,96	3,87
(В)	R,Ом	3,9	3,81		3.92	3,85	3,93
Дата				Подпись студента
				Подпись преподавателя