42491

Измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра

Лабораторная работа

Физика

Искомое сопротивление в этом случае 6.1 где U − напряжение которое показывает вольтметр; U − напряжение на миллиамперметре; I − сила тока в цепи; R − сопротивление миллиамперметра. Чем больше неизвестное сопротивление Rx по сравнению с сопротивлением R тем точнее результат измерения. Если Rx R то сопротивлением R можно пренебречь и тогда 6.

Русский

2013-10-29

69.5 KB

108 чел.

Лабораторная работа № 6

Измерение сопротивления методом

вольтметра-амперметра

Цель работы: изучить метод вольтметра-амперметра.

Оборудование: источник питания постоянного тока, реостат, вольтметр, миллиамперметр, ключ, исследуемые резисторы, омметр.

6.1. Краткие теоретические сведения

Простейший метод определения сопротивления − метод вольтметра-амперметра, основанный на применении закона Ома для участка цепи. Принципиальные схемы метода показаны на рис. 6.1 и 6.2.

В схеме, изображённой на рис. 6.1., вольтметр измеряет сумму напряжений на резисторе и на миллиамперметре. Искомое сопротивление в этом случае

                                      (6.1)

где U − напряжение, которое показывает вольтметр; UA − напряжение на миллиамперметре; IA − сила тока в цепи; RA − сопротивление миллиамперметра.

Чем больше неизвестное сопротивление Rx по сравнению с сопротивлением RA, тем точнее результат измерения. Если Rx >> RA, то сопротивлением RA можно пренебречь и тогда

                                                  (6.2)

Сопротивление. рассчитанное по приближённой формуле (6.2), будет больше истинного. Относительная погрешность определения сопротивления по (6.2), %,

т.е. относительная погрешность измерений тем меньше, чем больше измеряемое сопротивление.

В схеме, изображённой на рис. 6.2, показания вольтметра будут соответствовать напряжению на резисторе. Ток, протекающий через амперметр, разделится в узле С на токи, текущие через вольтметр и исследуемый резистор, т.е. амперметр покажет общую силу тока, который проходит через резистор Rx и вольтметр.

Неизвестное сопротивление

                              (6.3)

где IV − ток, протекающий через вольтметр; RV − сопротивление вольтметра.

Если Rx << RV (примерно в 100 и более раз), тогда ток IV намного меньше тока, протекающего через неизвестное сопротивление, и им можно пренебречь

                                                  (6.4)

Сопротивление, рассчитанное по этой приближённой формуле, будет меньше истинного.

6.2. Порядок выполнения работы

  1.  

Собрать цепь по схеме, изображённой на рис. 6.3. Эта схема позволяет в зависимости от положения переключателя К реализовывать попеременно одну из схем (рис. 6.1 или 6.2).

  1.  Оценить с помощью омметра сопротивление резисторов, которые необходимо измерить, и сравнить их с внутренними сопротивлениями измерительных приборов (вольтметра и миллиамперметра).
  2.  В соответствии со значением сопротивления выбрать схему измерения, переводя переключатель К в положение «1» или «2».
  3.  Выполнить по пять измерений напряжения и силы тока для каждого резистора. Рассчитать значения сопротивления по формулам (6.1), (6.2) или (6.3), (6.4) в соответствии с выбранной схемой.
  4.  Провести виртуальные расчёты по рассмотренной выше схеме для цепи, изображённой на рис. 6.4.
  5.  

Провести виртуальные расчёты по рассмотренной выше схеме для цепи, изображённой на рис. 6.5.

  1.  

Рассчитать погрешности измерении и сделать выводы.

Контрольные вопросы и задания

  1.  Что такое электрическое сопротивление?
  2.  Получить расчётные соотношения для определения сопротивлений по схемам, изображённым на рис. 6.1 и 6.2.
  3.  Чем отличаются способы определения сопротивления по этим схемам?
  4.  В каком случае расчёт сопротивления по формуле  (см. схему на рис 6.1) даёт результат более точный: а) Rx  RA; б) Rx >> RA?
  5.  В каком случае расчёт сопротивления по формуле  (см. схему на рис 6.2) даёт результат более точный: а) Rx  RV; б) Rx << RA?
  6.  Как определить внутреннее сопротивление Вольтметра? амперметра?

[13, гл. 16; 9, с. 63]

43


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51030. Определение коэффициента вязкости газа 59 KB
  Рассчитаем коэффициент вязкости по формуле: Где радиус капилляра длинна капилляра Подставив данные получим.
51031. Изучение распределения Больцмана, определение постоянной Больцмана 40.5 KB
  Собрать установку в соответствии с рисунком: Принципиальная схема установки 1двухэлектродная лампа 2анод 3катод 4нить накала 5потенциометр R 6 источник постоянного тока 6выключатель mА миллиамперметр; mкА микроамперметр; Vа вольтметр в цепи накала лампы. По указанию преподавателя установить напряжение накала Uн: 5. Зафиксировать ток накала лампы Iн по амперметру. Измерим анодный ток Iа и анодное напряжение Uа если напряжение накала Uн =5.
51034. Изучение зависимости температуры кипения воды от внешнего давления 58.5 KB
  Цель работы: Изучение зависимости температуры кипения воды от внешнего давления экспериментальное определение теплоты парообразования воды. Выждали пока показания температуры на табло электронного измерителярегулятора перестали измеряться. Сняли показания температуры и давления на табло измерителярегулятора и манометра: Включили переключатель нагрев 2ую ступень.
51035. Разработка тестов в программеPower Point 37.5 KB
  Индивидуальные данные для выполнения работы: 2 вариант Результаты выполнения работы Открыла программу Power Point; выбрала шаблон оформления слайдов для теста. Оформила титульный слайд. Как рассчитать количество нужных слайдов при оформлении теста в Power Point Количество слайдов =: количество вопросов 3сам вопрос правильно неправильно два титульных листа 1 заключительный; 4. Что необходимо выбрать в настройках слайда с результатом неправильного ответа чтобы вернуться на слайд с вопросом Добавить управляющую...
51036. Разработка тестов в программе Excel 37 KB
  Разработка тестов в программе Microsoft Excel на основе индивидуальных данных минимум 6 тестовых заданий. Индивидуальные данные для выполнения работы: 2 вариант Результаты выполнения работы Создала тест в Microsoft Excel 2010 по образцу данному в задании лабораторной работы Контрольные вопросы 1. Какие этапы создания тестовых заданий выделяют в технологии составления компьютерных тестов средствами Excel Можно выделить следующие этапы создание теста.