Порядок выполнения работы

1. В мост Уитстона с помощью держателя установить неизвестное сопротивление . Используя магазина сопротивленийи реохорда добиться положения равновесия моста (ток, показываемый гальванометром равен нулю). Для чего скользящий контактD установить на середину реохорда АВ (перемещать с право на лево) и с помощью магазина сопротивлений подвести стрелку гальванометра как можно ближе к нулевому делению, а затем перемещая контакт D плавно установить стрелку гальванометра на нулевое деление. Опыт повторить три раза и найти среднее значение (чем меньше плечо реохордав опыте будет отличаться от 0,5L, тем точнее будут произведены измерения).

2. Установить другое неизвестное сопротивление и повторив опыт определить значение сопротивления .

3. Измеренные сопротивления и установить в мост Уитстона последовательно, а затем параллельно, и с помощью магазина сопротивленийи реохорда добиться положения равновесия моста. Опыт повторить три раза и найти среднее значение последовательного и параллельного соединения сопротивленийи. Черные линии на держателе соответствуют проводникам.

4. Определить погрешность при нахождении сопротивлений.

5. Определить математически значение сопротивления последовательного и параллельного соединения и, и сравнить их с определенными экспериментально.

6. Подключить к мосту Уитстона сопротивление с термометром и определить зависимость сопротивления от температуры. Для этого при комнатной температуре с помощью магазина сопротивлений и реохорда добиться положения равновесия моста Уитстона (Последовательность выполнения аналогично п.1). Включить обмотку установленную на сопротивлении в сеть и с помощью магазина сопротивлений и реохорда добиться положения равновесия моста при более высокой температуре. По мере нагревания исследуемого сопротивления заносим в таблицу новые показания, полученные при увеличении температуры на каждые 10⁰С (Сопротивление магазина и плечо реохорда, соответствующие положению равновесия моста Уитстона при каждой последующей температуре). Нагрев ведется до 100⁰С. По полученным данным строят график зависимости , откладывая по оси абсцисс значения температуры от 0⁰С до 100⁰С, а по оси ординат значение измеряемого сопротивления. Сопротивление определяют путем экстраполяции линейной зависимостик 0⁰С. Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат (ось) следует принять за(см. рис.2). По формуле (5) вычислить и оценить погрешность температурного коэффициента. По найденному температурному коэффициенту удельного сопротивленияопределить род металла.

7. Результаты измерений занести в таблицу (Таблица рисуется произвольно).

8. Сделать соответствующие выводы.

рис.2

Контрольные вопросы

1. Выведите рабочую формулу (2а).

2. Объясните механизм проводимости в металлах.

3. Как изменяется сопротивление металлов с ростом температуры и почему?

4. Дайте определение температурного коэффициента сопротивления и единицы его измерения.

5. Как измерить неизвестное сопротивление с помощью моста Уитстона?

6. Объясните, при каком условии погрешность при измерении будет минимальной?

Литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990. – 478с.

2. Кортнев А.В. Практикум по физике. /Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Кузнецов А.М.: – М: Высшая школа, 1963. – 516с.

3. Электротехнический справочник: В 4т. Т.1. Общие вопросы. Электротехнические материалы /Под общ. ред. профессора МЭИ В.Г.Герасимова и др. – 9-е изд., стер. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 440с., ил.

4. Конспект лекции

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

Проверка технического амперметра и вольтметра

Цель работы: 1.Выяснить соответствие приборов обозначенному на них классу точности.

2.Вычислить погрешность измерения.

3.Построить графики поправок к амперметру и вольтметру.

Приборы и принадлежности: Проверяемый амперметр и вольтметр, образцовый амперметр и вольтметр, ламповый реостат и 3 ползунковых реостата.

Краткая теория

Во всех электроизмерительных приборах в процессе их работы со временем изнашиваются детали прибора. Поэтому правильность показания приборов постепенно, а иногда и резко нарушается. Дальнейшее пользование прибором приводит к недопустимым погрешностям. Поэтому электроизмерительные приборы периодически проверяются путем сравнения их показаний с показаниями образцовых приборов. Образцовые приборы должны быть более высокого класса, чем проверяемые приборы.

Погрешности в показаниях проверяемого прибора не должны превышать определенной величины, зависящей от степени точности прибора. Погрешности различают абсолютные и относительные. Абсолютная погрешность определяется как разность между величиной показания проверяемого прибораи действительным значением проверяемой величины– (за действительное значение принимают показания образцового прибора).

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, является поправкой

Чтобы судить о степени точности испытуемого прибора, необходимо знать приведенную погрешность. Она вычисляется, как отношение абсолютной погрешности к номинальному (предельному) значению испытуемого прибора и выражается в процентах.

Прибором можно пользоваться, если наибольшая величина приведенной погрешности будет равна или меньше класса точности проверяемого прибора.