3. Обробка експериментальних даних

1. Побудувати експериментальні залежності сили струму в провіднику від напруги на його кінцях при різних значеннях опору провідників (різних довжин провідників). Проаналізувати отримані залежності (чи виконується лінійна залежність сили струму від напруги згідно закону Ома?).

2. Розрахунок питомого опору провідника провести за формулою (37.8), підставляючи в цю формулу експериментальні дані, що відносяться до найбільшої довжини провідника. При такому розрахунку відносна похибка буде найменшою.

3. Вивести формулу відносної похибки:

(37.9)

Абсолютні похибки сили струму І та напруги U визначається за класом точності відповідних електровимірюваних приладів. Абсолютна похибка довжини l = ± 0,5 мм, як половина ціни найменшої поділки масштабної лінійки. Абсолютна похибка діаметру дротини d = ± 0,05 мм, як половина ціни найменшої поділки штангенциркуля, яким вимірюється діаметр.

4. Вирахувати відносну, а за відносною і абсолютну похибку питомого опору досліджуваного провідника.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.

1. Запишіть і поясніть закон Ома для однорідної ділянки кола. В яких одиницях вимірюється опір провідника

2. Як залежить опір провідника від його довжини і площі поперечного перерізу?

3. Дайте означення питомого опору провідника та питомої провідності.

4. Запишіть та поясніть закон Ома в диференціальній формі.

5. Які основні положення класичної електронної теорії провідності металів?

6. Вивести закон Ома в диференціальній формі на основі класичної електронної теорії провідності металів.

7. Яка методика експериментальної перевірки закону Ома та визначення питомого опору провідника.

8. Вивести формулу похибок.

Лабораторна робота № 38 розширення меж вимірювань амперметра і вольтметра

МЕТА РОБОТИ: ознайомитись з принципом розширення меж вимірювань електровимірювальних приладів та на практиці здійснити задане розширення меж вимірювань амперметра і вольтметра.

ПРИЛАДИ: лабораторний стенд №38.

При електричних вимірюваннях маємо справу з величинами, значення яких знаходиться в широкому інтервалі. Тому на практиці застосовують метод розширення меж вимірювань електровимірювальних приладів, який дає можливість одним і тим же приладом вимірювати електричні величини в широкому діапазоні їх значень.

1. Розширення меж вимірювань амперметра

Нехай маємо амперметр, який розрахований на максимальний струм силою 1 A. Необхідно цим же амперметром виміряти струм в n-разів більший.

До даного амперметра, внутрішній опір якого r_A, приєднують паралельно опір R_ш (рис.38.1.), через який відгалужують „зайвий” для амперметра струм. Такий опір отримав назву «шунт» (від англійського Shunt- робити розгалуження).

Для такого з’єднання можна записати рівняння :

(38.1)

(38.2)

. (38.3)

Рівняння (38.1) стосується розгалуження струмів. Рівність напруг на внутрішньому опорі амперметра на шунті встановлює рівняння (38.2). Співвідношення (38.3) вказує на n-кратне збільшення межі вимірювань амперметра. З системи рівнянь (38.1), (38.2), (38.3) отримуємо, що необхідне значення опору шунта визначається формулою (38.4).

(38.4)