Теория метода и описание установки

В методе компенсации проводится сравнение неизвестной э.д.с. с э.д.с. нормального элемента, величина которого известна.

Принцип метода состоит в том, что включают два элемента с разными э.д.с. Е и Е_х плюсами навстречу друг другу и добиваются исчезновения тока через исследуемый элемент E_х (Е_х должна быть меньше Е). Ток от аккумулятора Е проходит по струне АС, сделанной из металла с большим удельным сопротивлением. Струна натянута вдоль шкалы с делениями. Передвигают подвижный контакт реохорда D до тех пор, пока стрелка гальванометра не будет стоять на нуле. Отсутствие тока в цепи гальванометра (участок AE_xD) означает, что э.д.с. Е_х компенсируется разностью потенциалов на участке AD, созданной источником тока Е. В этом случае:

Е

_х = IR₁

где R₁ - сопротивление участка реохорда AD.

№ опыта	l1 см	Δlli	(Δlli)2	l2 см	Δl2i	(Δl2i)2
	1=		=	2=		=

1. Найти абсолютную погрешность.

2. Результат записать в виде:

E_x=_x ΔЕ_х.

Контрольные вопросы

1. Что такое э.д.с. элемента и какими единицами она измеряется?

2. Какая разница между э.д.с. и напряжением, разностью потенциалов?

3. Что такое потенциометр и как он работает?

4. В чем заключается метод компенсации?

3. Почему не любым типом вольтметра можно измерить э.д.с. элемента?

3. Как устроен нормальный элемент?

3. Почему э.д.с. элемента E_x и E_N должны быть меньше э.д.с. аккумулятора?

3. Почему в схеме метода компенсации применяется нуль-гальвонометр?

4. Как записывается закон Ома для однoродного и неоднородного участков цепи и для полной цепи?

5. Почему для поддержания постоянной разности потенциалов на концах проводника необходимы силы неэлектрической природы?

Литература

1. Зисман Г. А. и Тодес О. М. Курс общей физики. Т. 2. - М.: 1969. §§14,15,16.

2. Савельев И. В. Курс общей физики. Т. 2. - М.: 1970. §§ 31 - 33,35.

3. Руководство к лабораторным работам по физике: Учебное пособие для студентов втузов: Под ред. Э. А. Майера. - Омск: СибАДИ, 1977.

Лабораторная работа № 11

Знакомство с электроизмерительными приборами

Цель работы: изучить устройство и принцип действия электроизмерительных приборов разных систем, научиться пользоваться ими.

Краткие сведения об электроизмерительных приборах

Электроизмерительными называются приборы, служащие для измерения какой-либо электрической величины (силы тока, напряжения, сопротивления и т. д.).

Электроизмерительные приборы характеризуются чувстви­тельностью. Чувствительностью S электроизмерительного прибора называется отношение линейного или углового перемещения указателя N к значению измеряемой величины X, вызывающей это перемещение:

S= (1)

Величина, обратная чувствительности прибора определяет его цену деления С. Она численно равна значению измеряемой величины X, вызывающей отклонение указателя на одно деление:

C = (2)

Электроизмерительные приборы классифицируются по следующим основным признакам:

1. по роду измеряемой величины;

2. по роду измеряемого тока;

3. по погрешностям измерения;

4. по принципу действия.

Классификация электроизмерительных приборов по роду измеряемой величины представлена в табл. 1.

Кроме перечисленных в таблице приборов есть универсальные (комбинированные), позволяющие одним прибором измерять силу тока, напряжение, сопротивление, а в некоторых случаях - и другие физические величины. Как правило, это многопредельные приборы.

Таблица 1

Род измеряемой прибором величины	Название прибора	Условное обозначение прибора
Сила тока	амперметр	А
	миллиамперметр	mА
	микроамперметр	μA
Напряжение	вольтметр	V
	милливольтметр	mV
	киловольтметр	KV
Электрическая мощность	ваттметр	W
Электрическое сопротивление	омметр	Ω
Частота	частотометр	Hz
Сдвиг фаз	фазометр

Классификация электроизмерительных приборов по роду измеряемого тока представлена в табл. 2.

Таблица 2

Род измеряемого тока	Условный знак
Постоянный
Переменный	~
Постоянный и переменный	~
Трехфазный	~ ~ ~

Классификация электроизмерительных приборов по погрешностям измерения

Согласно ГОСТу, все электроизмерительные приборы разделяются на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Класс точности указывается на шкале прибора цифрой. Принадлежность прибора к данному классу точности характеризуется наибольшим допустимым значением приведенной погрешности S, которая определяется по формуле:

(3)

где ΔХ - максимальная абсолютная погрешность измеряемой величины X;

- предельное значение измеряемой величины, которое можно

измерить данным прибором.

Приведенная погрешность , выраженная в процентах, определяет класс точности прибора. Например, класс точности прибора 1,0, значит, приведенная погрешность прибора = 1%, или = 0,01. Максимальная абсолютная погрешность измеряемой величины, согласно классу точности, равна:

ΔХ = (4)

Возможная относительная погрешность измерения

(5)

где X - измеренное прибором значение величины.