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

41 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

67533. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛИТОСФЕРУ 198 KB
  Почва один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные экологические функции почвы замыкаются на одном обобщающем показателе почвенном плодородии. человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие.
67534. Обобщенная машина, соответствующая асинхронному двигателю. Понятие векторного управления 147 KB
  Соответствующая пространственная векторная диаграмма дана на рис. 11.2. На диаграмме видно, что вектор перпендикулярен вектору тока а вектор перпендикулярен вектору тока Далее, вектор находится впереди вектора что говорит о двигательном режиме и положительном моменте асинхронного двигателя.
67535. УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ 832 KB
  Накопление отходов в окружающей среде и вызываемое ими вторичное загрязнение в результате длительного хранения наряду с задолживанием территорий развитием экспорта отходов в пространстве и времени делают приоритетными вопросы эффективного обращения с отходами и снижение эмиссии в окружающую среду.
67536. Амплитудное и фазовое управление двухфазным асинхронным двигателем с полым ротором. Следящий электропривод переменного тока с сельсинами 229 KB
  Одна из фаз называется обмоткой возбуждения а другая обмоткой управления. Если на обмотки возбуждения и управления подать напряжения сдвинутые по фазе на угол π 2 например то получается магнитное поле вращающееся с синхронной частотой ω1. При уменьшении напряжения управления магнитное...
67537. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СИЛОВОГО КАНАЛА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 300.5 KB
  На рис. 13.3 показана тележка, на которую действует сжатая пружина с силой F = cx, где с – коэффициент жесткости пружины; x – величина ее деформации. Сила направлена вправо независимо от направления движения – влево или вправо. Действие пружины обусловлено ее потенциальной энергией упругой деформации.
67538. Функции передаточного устройства. Характеристики агрегата «двигатель-редуктор». Выбор мощности двигателя по типовому движению 213 KB
  Третьей функцией передаточного устройства является изменение скорости вращения и момента для согласования характеристик двигателя и исполнительного механизма. Масса объем мощность потерь и стоимость электродвигателя определяются его моментом М2 а мощность на валу дается формулой P2 = M2 ω.
67539. Электропривод с упругими связями. Уравнения трехмассовой системы и колебания в двухмассовой системе. Люфт в механической передаче. Удары и выход из контакта. Механическая передача с упругими связями 247.5 KB
  Рассмотрим упругий стержень, к концам которого приложены моменты М1, М2 (см. рис. 15.1). Концы имеют углы поворота α1 и α2, коэффициент жесткости стержня с12 . Если не учитывать момент инерции стержня, то из условия равновесия моментов получаем равенства...
67540. Установившиеся и переходные процессы в электроприводах. Система уравнений динамики двигателя постоянного тока независимого возбуждения 72.5 KB
  Система уравнений динамики двигателя постоянного тока независимого возбуждения Переходные процессы в электрических приводах. Примеры установившихся процессов для тока На рис.1 приведены примеры установившихся процессов для электрического тока постоянный ток переменный синусоидальный...
67541. Электромеханический и электромагнитный переходные процессы в двигателе постоянного тока независимого возбуждения. Электромеханический переходной процесс 140.5 KB
  Через время Тэм экспонента уменьшается в е = 2,71828 раз. За время 2Тэм она уменьшится в е2 раз. Через время 3Тэм экспонента уменьшается приближенно в 20 раз, тогда считают, что переходной процесс заканчивается (остается 5 % от первоначального значения экспоненты).