36702

Определение омического сопротивления при помощи моста Уитстона

Лабораторная работа

Физика

Определение омического сопротивления при помощи моста Уитстона. Цель работы: Экспериментальное определение сопротивления проводников и проверка закона Ома с помощью моста постоянного тока. Однако существует одно определенное...

Русский

2013-09-23

306.5 KB

121 чел.

PAGE  5

Московский государственный университет

путей сообщения РФ (МИИТ)

Кафедра «Физика-2»

Институт, группа ИУИТ, УИС-111                           К работе допущен___________________

        (Дата, подпись преподавателя)

Студент Дмитриева Е. В.                                                   Работа выполнена___________________

 (ФИО студента)      (Дата, подпись преподавателя)

Преподаватель Пыканов И. В.                                        Отчёт принят______________________          (Дата, подпись преподавателя)

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №  16     

Определение омического сопротивления при помощи моста Уитстона.

  1.  Цель работы:

 

Экспериментальное определение сопротивления проводников и проверка закона                                     Ома с помощью моста постоянного тока.

   

2. Принципиальная схема установки (или её главных узлов):

R, Rx, r1,r2 – сопротивления;

Г – гальванометр;

К – ключ;

ε – ЭДС;

I1, I2сила тока

К1, К2, К3, К4, К5  - ключи;

Rx1

, Rx2, Rx3, R1 – сопротивления;

                                                                                                         R (мс) – магазин сопротивлений.
3. Основные теоретические положения к данной работе
 (основополагающие утверждения: формулы, схематические рисунки):

Мостиковая схема постоянного тока, часто называемая мостом Уитстона, составлена из сопротивлений  R, Rx, r1,r2 источника электродвижущей силы и чувствительного гальванометра.

При произвольном соотношении сопротивлений. составляющих всю мостовую систему, через гальванометр при замыкании ключа К должен идти ток.

Однако     существует     одно     определенное     соотношение     между сопротивлениями, составляющими схему, при котором ток, идуший через гальванометр, обращается в нуль хотя при этом во всех друтих звеньях схемы ток не равен нулю.

Для того, чтобы в гальванометре отсутствовал ток, потенциалы в точках С и Д должны быть одинаковы:

Но это, как видно из схемы, будет иметь место лишь в том случае, если равны друг другу разности потенциалов между точками А и С и точками А и Д:

,  (1)

а также разности потенииалов между точками С и В и точками Д и В:

. (2)

Ток I, текущий от батареи, разветвляется в точке А на ток I1, текуший от точки А к точке С, и ток I2, текуший от А к Д. Если в диагонали СД ток отсутствует, то по закону сохранения заряда ток в проводнике АС равем току в проводнике СВ, а ток в проводнике АД равен току в проводиике ДВ. Тогда по закону Ома для АС, АД, СВ и ДВ можно записать соответственно

; ;

;                                   .

Подстановка полученных величин соответственно в соотношения (1) и (2) дает:

;  (3)

.   (4)

Деля уравнение (3) почленно на (4), можно получить соотношение:

,   (5)

Таким образом, сопротивлениями служат отрезки проводника, расположенные по разные стороны от движка Д. Такая система скользящего контакта мостика позволяет легко изменять величины сопротивлений Ввиду однородности реохорда отношение сопротивлений  можно заменить отношением длин соответствуюших отрезков реохорда l1 и l2. Тогда соотношение (5) будет иметь вид:

   .  (6)


4. Таблицы и графики

Таблица 1: Данные, полученные в результате измерений сопротивлений.

П. П.

R,

Ом

l1

дел.

шк.

l2

дел.

шк.

Rx1

Ом

R

Ом

l1

дел.

шк.

l2

дел.

Шк.

Rx1

Ом

R

Ом

l1

дел.

шк.

l2

дел.

шк.

Rx1

Ом

       1

10

6

4

15

20

6

4

30

10

8

2

40

       2

20

4

6

13,3

50

4

6

33,3

50

6

4

75

       3

60

2

8

15

60

8

2

36,8

60

8

2

82,9

Среднее значение

30

4

6

14,43

43,33

6

4

33,3

40

7,3

2,6

65,9

Таблица 2: Данные, полученные в результате измерений параллельно включенных неизвестных сопротивлений.

П. П.

R, Ом

l1

дел.

шк.

l2

дел.

шк.

Rх пр Ом

Из опыта

Из теории

       1

2

8

2

8

7,4

       2

4

7

3

9,33

7,8

       3

7

6

4

10,5

11,1

Среднее значение

4,3

7

3

9,27

8,7

Таблица 2: Данные, полученные в результате измерений последовательно включенных неизвестных сопротивлений.

П. П.

R, Ом

l1

дел.

шк.

l2

дел.

шк.

Rх пс Ом

Из опыта

Из теории

1

20

8

2

80

78,3

2

40

7,5

2,5

120

90

3

70

6,5

3,5

130

129,7

Среднее значение

43,3

7,3

2,6

110

99,4

 


5. Расчёт погрешностей измерений 

(указать метод расчёта погрешностей).

Считая, что в работе преобладают приборные погрешности, находим предельную относительную пофешность косвенного измерения по формуле:

                                           

Подпись студента:

6. Окончательные результаты:

Подпись студента:


Лист – вкладыш

5. Расчёт погрешностей измерений (продолжение):


7. Дополнительная страница

(для размещения таблиц, теоретического материала и дополнительных сведений).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34595. Соединенное Королевство: географическое положение, рельеф, природные условия, флора и фауна. Символы 40.5 KB
  Официально же она именуется Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии. В целом на их долю приходится приблизительно 1 3 площади Великобритании и бoльшая часть Северной Ирландии. В Северной Ирландии змей нет. Символы: Флаг Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии или как его принято называть Юнион Джек Union Jck является сочетанием трех крестов святых покровителей Англии прямой красный крест на белом поле крест Св.
34596. Столетняя война 17.15 KB
  Столетняя война наименование длительного военного конфликта между Англией и Францией 13371453 вызванного стремлением Англии вернуть принадлежавшие ей на континенте Нормандию Мен Анжу и др. а также династическими притязаниями английских королей на французский престол. война между Англией и Францией. причины войны: стремление Франции вытеснить Англию с югозапада страны провинция Гиень и ликвидировать этот последний оплот английской власти на франц.
34597. Династия Тюдоров. Генрих VII 19.17 KB
  Генрих VII Генрих VII Тюдор 28 января 1457 21 апреля 1509 король Англии и государь Ирландии 1485 1509. Родители: Эдмунд Тюдор 1й граф Ричмонд; единоутробный брак короля Генриха VI Маргарита Бофорт. 1471 гибель Генриха VI и принца Уэльского Генрих почти единственный родственник Ланкастеров. Генрих поклялся в Ренне в случае захвата власти жениться на дочери Эдуарда IV Елизавете Йоркской.
34598. Реформация, противостояние католиков и протестантов 12.42 KB
  Первоначально Генрих VIII был противником Реформации книга против Лютера В защиту 7 таинств 1521 г. Генрих был женат на Екатерина Арагонской единственный ребенок девочка Мария Тюдор. Поняв что мальчиков не будет Генрих решил добиться развода однако Папа Римский Климент VII на это не согласился. Генрих обвинил английское духовенство в неповиновении статуту статут запрещал признавать любое лицо назначенное Папой без утверждения королем заставил духовенство признать себя главой церкви Англии.
34599. Мария Тюдор 20.58 KB
  Известна как Мария Кровавая Мария Католичка. Мария была единственным выжившим ребенком Генриха от его первой жены Екатерины Арагонской. Франциск I король Франции стремился укрепить свои позиции через свадьбу Марии и французского дофина решение принято осенью 1518 Мария должна выйти замуж по достижении дофином 14летнего возраста если у Генриха не появится наследник мужского пола то корону наследует Мария.
34600. Война с Испанией. «Непобедимая Армада» 33.5 KB
  Непобедимая Армада. Однако в том же 1587 году английская эскадра адмирала Френсиса Дрейка совершила налет на Кадис где базировалась Непобедимая Армада и уничтожила около 100 кораблей. 20 мая 1588 года Непобедимая Армада в составе шести эскадр вышла в море из устья реки Тахо. Армада подвергалась постоянным нападениям более легких и маневренных английских судов адмирала Дрейка.
34601. Культура Англии в XIV –XV в. 20.06 KB
  В конце 14 века оформился единый английский язык. Однако в 14 15 веках среди английской знати особенно при дворе была широко распространена литература на французском языке. Огромную роль в развитии английской литературы сыграли Кентерберийские рассказы Джеффри Чосера вторая половина 14 века. В 70е годы 15 века в Англии появилось книгопечатание.
34602. Династия Стюартов: Яков I 20.19 KB
  Династия Стюартов: Яков I Яков VI Шотландский Яков I Английский; 19 июня 1566 1625 король Шотландии Англии первый государь правивший Шотл. Шотландия 24 июля 1567 восстание отец Якова умер убийцей считали Марию. 29 июля 1567 Стерлинг Яков коронован Ш. Яков правил при регентском совете с 29 июля 1567 самостоятельно с 12 марта 1578.
34603. Долгий парламент. Гражданская война (XVII в.) 40.5 KB
  Долгого парламента 16401653 гг. В состав Долгого парламента входило 516 членов Палаты общин и 150 Палаты лордов. Немало было депутатов бывших членами памятного парламента 1628 г. Положение англиканской церкви стало первым объектом политической атаки парламента и вынужденных уступок короны.