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

115 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

82135. До перлин зоряного неба! 51 KB
  Мета: ознайомити учнів з історією освоєння космічного простору; розкрити роль вітчизняної науки та українських вчених у створенні теоретичних основ космонавтики; показати визначальну роль астрономії у формуванні наукового світогляду людини, співробітництво України з іншими країнами...
82136. Пересопницьке Євангеліє – скарб минулого, святиня сьогодення 183.5 KB
  Мета: формувати в учнів повагу і бережливе ставлення до творчих надбань українського народу, розкрити значення Пересопницького Євангелія як визначної рукописної пам’ятки староукраїнської літературної мови і мистецтва, національної реліквії та державної святині; показати важливість Православ’я...
82137. Підведення підсумків осінніх спостережень, з’ясування змін, що відбуваються в живій та неживій природі, прихід Зими 412 KB
  Мета. Дати поняття про зміни, які відбуваються в природі восени та на початку зими; розширити знання учнів про характерні ознаки зими серед рослин, тварин; розвивати спостережливість, творчу уяву, мислення; виховувати дбайливе ставлення до природи, любов до прекрасного.
82138. Історична сторінка 299.5 KB
  Скільки часу потрібно Пятачку Вінні Пуха під дубом чекати Щоб Вінні Пух 49 метрів зміг здолати І дупла дуба яке міститься на цій висоті дістатися Та справжні чи ні бджоли які в ньому проживають дізнатися. Скільки стовпчиків потрібно Джері підготувати Щоб зводячи паркан всі ями використати.
82139. НАШІ ДРУЗІ – ДИТЯЧІ ЖУРНАЛИ 38.5 KB
  Ознайомити учнів із дитячими журналами розвивати пізнавальні інтереси розширювати читацький кругозір сприяти вихованню доброзичливості товариськості шани до рідного слова. Ми прийшли, малята, щоб вас привітати, Щастя, успіху усім радо побажати! Ви не можете, малята, все про все на світі знати.
82140. Журнали для дітей (Бібліотечний урок для 3-4 класи) 41.5 KB
  Обладнання: Сумка листоноши; виставка З поштової скриньки дитячі газети та журнали; словники папір олівці. Девіз уроку: Читай журнали та газети І подолай усі тенета Дізнаєшся про Всесвіт гарний Труди твої не будуть марні Хід уроку: Бібліотекар: Добрий день діти Сьогодні у нас незвичайний урок.
82141. ВЕЛИКА ВІТЧИЗНЯНА ВІЙНА 177.5 KB
  Учні заздалегідь готують фломастер або олівець і чистий аркуш паперу, розкреслений на декілька пронумерованих прямокутників. У кожному прямокутнику учасники повинні по порядку замалювати асоціативні тлумачення. Можуть бути запропоновані, наприклад, такі слова: відплата, смуток, горе, жах, сльози, печаль...
82142. Шкідливі звички 89.5 KB
  Мета: Дати поняття про погані звички і про їх наслідки розвивати бажання не вживати їх а якщо вони виникли то позбутися; виховувати культуру поведінки старанне ставлення й дбайливе ставлення до свого здоровя. Життєздатність і здоровя людей великою мірою залежить від самої людини.
82143. КОРИСНІ ТА ШКІДЛИВІ ЗВИЧКИ 53.5 KB
  Мета: Викликати прагнення у дітей зберігати й зміцнювати здоров’я. Довести до їх відома інформацію, що шкідливі звички є основною причиною порушення здоров’я. Формувати вміння піклуватися про своє здоров’я. Виховувати бажання підтримувати тпрадиції здорового способу життя.