14364

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ 1-го РОДА С ПОМОЩЬЮ МОСТА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа №31 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ 1го РОДА С ПОМОЩЬЮ МОСТА ПОСТОЯННОГО ТОКА 1. Цели и задачи: необходимо определить сопротивления проводников с помощью моста постоянного тока и расчет удельное сопротивление для каждого проводника. 2. Приборы и...

Русский

2013-06-04

339.5 KB

39 чел.

Лабораторная работа №31

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ 1-го РОДА С ПОМОЩЬЮ МОСТА ПОСТОЯННОГО ТОКА»

1. Цели и задачи: необходимо определить сопротивления проводников с помощью моста постоянного тока и расчет удельное сопротивление для каждого проводника.

2. Приборы и материалы: гальванометр, магазин емкости (класс точности 0,2), реохорд (длина 1 м), ключ, источник питания, микрометр (цена деления 0,01 мм).

3. Используемые формулы

Сопротивления исследуемой проволоки рассчитывается по формуле

, где R0 – эталонное сопротивление (в виде магазина сопротивлений), l – длина реохорда, l1 и l1 – длины отрезков.

Расчет удельного сопротивления  производится по формуле:

, где  – площадь его поперечного сечения,  – удельное электрическое сопротивление, – длина проводника, dего диаметр

Расчет погрешностей

Погрешности  ∆l1 и    находятся по алгоритму прямых измерений. Относительные погрешности = и рассчитываются по формулам погрешности косвенных измерений:

,

где  , –  класс точности магазина сопротивлений, указанный на приборе.

,

Доверительные интервалы искомых величин определяются, соответственно:  ;                      ∆.

4. Рабочая схема:

В работе используется  четырехплечевой реохордный мост. В нем плечи отношения  и выполнены в виде реохорда  – калиброванного провода, по которому  перемещается контакт , являющийся одним из узлов моста. Длина реохорда l = 1 м, и натянут он вдоль миллиметровой линейки. Скользящий контакт  (ползунок) с выключателем  снабжен нониусом. Гальванометр  включен в диагональ моста . Источник питания  и ключ  включены в диагональ .  – измеряемое сопротивление,  – эталонное сопротивление (в виде магазина сопротивлений). Исследуемые проводники  натянуты на деревянном столбике и их концы выведены на клеммы.

5. Порядок выполнения работы

  1.  Собираем схему.

2. После проверки схемы моста замыкаем ключ , установливаем ползунок  на середине реохорда и, подбирая различные значения  на магазине сопротивлений, добиваемся того, чтобы ток через гальванометр  был минимальным.

3. Производим точную балансировку моста, передвигая ползунок  вблизи середины реохорда, т.е. меняя отношение  . Определяем величину плеча l1.

4. Повторяя процедуру балансировки при подобранном сопротивлении  (наиболее близком к ), получаем 5 значений плеча l1.

     Измеряем микрометром диаметр d исследуемой проволоки в 5 различных местах.

5. Повторяем все описанные измерения еще для 2-х проволок.

6. Экспериментальные данные

Данные, полученные в ходе экспериментов, приведены в таблице:

Проволока №1

d, мм (±0,005 мм)

0,19

0,19

0,20

0,20

0,20

R0, Ом (±0,2 Ом)

27

l1, мм (±0,05мм)

496,7

496,7

496,3

496,3

496,6

Проволока №2

d, мм (±0,005 мм)

0,69

0,66

0,68

0,68

0,68

R0, Ом (±0,02 Ом)

1

l1, мм (±0,05мм)

511,5

511,6

511,3

511,5

511,6

Проволока №3

d, мм (±0,005 мм)

0,41

0,41

0,42

0,41

0,41

R0, Ом (±0,02 Ом)

9

l1, мм (±0,05мм)

495,0

494,7

495,0

494,9

495,0

7. Обработка результатов измерений

  1.  Определение R и ρ для первой проволоки

Среднее значение и погрешности величины d и l1 находим по алгоритму прямых измерений:

Таким образом d=(0,20±0,01) мм; l1=(496,5±0,3)мм.

(Ом)

            

Rx=26,6±0,2 Ом

(Ом·м)

;   Δρ=0,000000772·0,1=0,000000077 (Ом·м)

ρx=(7,7±0,8)·10-7 (Ом·м)

Таким же образом находим R и ρ для второй и третьей проволоки

2.

Таким образом d=(0,68±0,01) мм; l1=(511,5±0,2)мм.

(Ом)

            

Rx=1,05±0,02 Ом

(Ом·м)

;   Δρ=0,000000352·0,035=0,00000001(Ом·м)

ρx=(3,5±0,1)·10-7 (Ом·м)

3.

Таким образом d=(0,41±0,01) мм; l1=(494,9±0,2)мм.

(Ом)

            

Rx=8,8±0,02 Ом

(Ом·м)

;   Δρ=0,000000342·0,049=0,00000002(Ом·м)

ρx=(3,4±0,2)·10-7 (Ом·м)

8. Ответ:  

№ проволоки

,Ом

,

мм

, мм

,

Ом

,

Ом

1

27

496,5±0,3

0,20±0,01

26,6±0,2 Ом

(7,7±0,8)·10-7

2

1

511,5±0,2

0,68±0,01

1,05±0,02

(3,5±0,1)·10-7

3

9

494,9±0,2

0,41±0,01

8,8±0,02

(3,4±0,2)·10-7

 

9. Вывод:  определены сопротивления проводников с помощью моста постоянного тока и расчитано удельное сопротивление для каждого проводника.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60554. Добірка уроків алгебри в 9 класі по темі «Нерівності» 907 KB
  Основні властивості числових нерівностей. Сформулювати основні властивості числових нерівностей. Приклади опорний конспект Знаки нерівностей. Приклади числових нерівностей План проведення лекції...
60557. Цілі та завдання виховного процесу в сучасній школі 107 KB
  Поняття та сутність виховання. Розвязання цієї проблеми як підтверджує вітчизняний і світовий досвід можливе за умови оптимізації управіління процесом виховання за допомогою гуманізації освіти що має забезпечити утвердження пріоритету загальнолюдських цінностей у суспільстві. Саме гуманне виховання особистості сприяє олюдненню суспільних відносин формуванню взаємодії людей за субєктсубєктною моделлю зміст якої безпосередньо впливає на спрямованість і характер потреб цілей інтересів особистості тоді як процеси...