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

93 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

57302. Организация работы налоговых органов с налогоплательщиками 71.5 KB
  Для оценки организации работы с налогоплательщиками и СМИ Федеральная налоговая служба использует критерии анализа некоторых показателей отчетности предоставляемой инспекциями и управления ФНС.