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

8574. Предмет, структура и функции философии 36 KB
  Предмет, структура и функции философии. Предмет философии. Предметом называется круг вопросов, которые изучает философия. Общую структуру предмета философии, философского знания составляют четыре основных раздела: Онтология - учение о мир...
8575. Постановка и решение проблемы первоосновы мира в натурфилософии античности 30 KB
  Постановка и решение проблемы первоосновы мира в натурфилософии античности. Греческие натурфилософы пытались найти первоначало, первоматерию, то есть вещество, из которого произошел мир. Они полагали, что первоначало (др.-греч. архэ) является перв...
8576. Философия элейской школы 30.5 KB
  Философия элейской школы. Элейская школа (6-сер.5 века до н.э.) Наиболее важными ее представителями были Ксенофан, Парменид и Зенон. Основателем элейской школы считают Парменида и Ксенофана. К заметным представителям данной школы принадлежал т...
8577. Философия софистов и Сократа 30 KB
  Философия софистов и Сократа. Философия софистов. Софистика как философское учение (вт.пол.5 в. до н.э.) Софисты (любящие мудрость) не считали себя философами, они были платными учителями мыслить, говорить, делать. Считали, что нужно анализировать...
8578. Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией 32.5 KB
  Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией. Объективный идеализм Платона. Платон (428/427 - 347 гг. до н.э.) - ученик Сократа, которого считают основателем объективного идеализма. Самыми важными проблемами в философии Платона...
8579. Философская система Аристотеля 30.5 KB
  Философская система Аристотеля. Самостоятельная философская позиция Аристотеля началась с критики идеализма Платона. Почему же Аристотель критикует платоновское учение об идеях. Аристотель критикует это учение по нескольким направлениям. Прежде всег...
8580. Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени 29 KB
  Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени. Научная революция XVII века. Символами общественного прогресса в XVII веке становятся первые буржуазные резолюции в Нидерландах (конец XVI - начало XVII вв.) и Англии (середина...
8581. Философские взгляды Ф. Бэкона 29.5 KB
  Философские взгляды Ф. Бэкона. Фрэнсис Бэкон (1561-1626) - крупный английский философ, предложивший философское обоснование для экспериментальной науки. Главным трудом Бэкона является сочинение Новый Органон. Название этого труда отсылает к логич...
8582. Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница 33 KB
  Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница. Рационалистическая философия Р. Декарта. Рене Декарт (1596) - французский философ, стоявший у истоков рационалистической традиции. Исходной точкой в концепции Декарта является сомнен...