3. Задания на экспериментальные исследования и методика их выполнения на компьютере (ewb, multisim)

Все измерения выполняются на рабочем столе виртуальной лаборатории на компьютере (EWB, MULTISIM).

Задание 1. Получить у преподавателя параметры исследуемого проводника и параметры измерительных приборов. Например:

а) длину проводника L= 100,0см0,5см;

б) метод измерения d=(0,36 ± 0.01)мм,

в) пределы шкалы, в которых будет производиться измерения:

Uмах=15В, Iмах =100 Ом.

Известны, внутреннее сопротивление миллиамперметра

R_A = (1 ± 0,01)Ом,

внутреннее сопротивление вольтметра

R_V = (15000 ± 1)Ом,

класс точности обоих приборов 1,5.

Класс точности прибора (указан на приборе!) – это выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к предельному значению измеряемой величины, т.е. к наибольшему её значению, которое может быть измерено по шкале прибора.

Задание 2. Рассчитать сопротивление проводника заданной длины L. Расчет провести по формуле (пример приведен в приложении 2) по формуле

Считать что удельное сопротивление проводника ρ=(1.12±0,1)_*10^-6Омм

Результат расчета записать в отчет.

Задание 3. Измерить сопротивление проводника.

1. Собрать схему, приведенную на рис.3.1.

Установить внутреннее сопротивление вольтметра PV1 15кОм, а внутреннее сопротивление амперметра PA1 – 1 Ом, напряжение источника ЭДС – 15В.

Зарисовать схему в отчет. Включить питание стенда.

Рис.3.1

2. Изменяя с помощью потенциометра R1 напряжение от 0 до Е1=15B на исследуемом проволочном сопротивлении R_пр, измеряют ток через него и напряжение U и результаты записывают в табл.3.2.

Таблица 3.2.

№ измерения	1	2	3	4		5
I, mA
U, B
R, Ом

3. Для каждого измерения рассчитать величину сопротивления R=U/I и результаты занести в табл.3.2. Рассчитать среднее значение и записать в табл. 3.2.

4. По данным табл.3.2 построить график вольт-амперной характеристики I=f(U) проводника, который будет представлять собой прямую линию (смотри приложение 4).

Провести прямую линию наиболее близко расположенную к точкам графика и найти сопротивление проводника графически .

Сопротивление проводника равно ctg-угла наклона прямой этой характеристики, т.е.

.

Сравнить среднее значение сопротивления найденное по табл.3.2 со значением найденным по графику .

5. Определить сопротивление проводника с учетом методической погрешности создаваемой амперметром

,

где R_А внутреннее сопротивление амперметра (R_А=1 Ом).

Задание 4..Записать результат измерения удельного сопротивления проводника.

Для этого необходимо рассчитать среднюю величину удельного сопротивления проводника и ее погрешности.

1. Среднюю величину рассчитать по формуле

В формулах для расчета среднего значения удельного сопротивления проводника. брать средние величины входящих величин.

2. вычислить погрешности  и _ результатов косвенного определения удельного сопротивления

– средняя абсолютная погрешность измерения удельного сопротивления

; (11)

В этих формулах в качестве I и U использовать значения какого-либо одного измерения. Погрешность I и U этих измерений определяется по классу точности приборов.

– средняя квадратическая погрешность измерения удельного сопротивления

.

(при определенном значении длины );

Погрешность электрических приборов ΔI и ΔU определить по классу точности.