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

94 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

11351. Классификация и свойства чугунов 137.79 KB
  Лекция 5 Классификация и свойства чугунов Чугунами называются железоуглеродистые сплавы содержащие более 214 углерода и согласно диаграммы железоцементит затвердевают с образованием эвтектики. Благодаря хорошим литейным свойствам достаточной прочности износо...
11352. Термическая обработка сталей 98.15 KB
  Лекция 6 Термическая обработка сталей. Термической обработкой называется технологический процесс включающий нагрев стали до определенной температуры выдержку при этой температуре и охлаждение с необходимой скоростью. Целью термической обработки является получе...
11353. Термическая обработка. Превращения при непрерывном охлаждении аустенита. Превращения при отпуске 65.7 KB
  Лекция 7 Термическая обработка. Превращения при непрерывном охлаждении аустенита. Превращения при отпуске. Превращение переохлажденного аустенита можно осуществить в изотермических условиях т.е. при постоянной температуре и при непрерывном охлаждении. Изотермиче...
11354. Операции термической обработки стали. Отжиг стали. Виды отжига. Нормализация. Виды и способы закалки стали. Виды отпуска 78.93 KB
  Лекция 8 Операции термической обработки стали. Отжиг стали. Виды отжига. Нормализация. Виды и способы закалки стали. Виды отпуска. Операции термической обработки стали. Термическая обработка – самый распространенный в современной технике способ изменения свойст
11355. Основы легирования стали. Классификация и маркировка легированных сталей 125.63 KB
  Лекция 9. Основы легирования стали. Классификация и маркировка легированных сталей. Назначение легирования В данной лекции рассматриваются примеси вводимые в стали в определенных концентрациях с целью изменения их внутреннего строения и свойств. Такие примеси ...
11356. Легированные конструкционные стали. Инструментальные легированные стали 316.08 KB
  Лекция 10. Легированные конструкционные стали. Инструментальные легированные стали. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ Конструкционные стали должны обладать высокой конструктивной прочностью обеспечивать длительную и надежную работу конструкции в условиях эксплуатации. ...
11357. Поверхностное упрочнение деталей 173 KB
  Лекция 11. Поверхностное упрочнение деталей К основным способам упрочнения металлов и сплавов относятся: легирование с образованием твердых растворов; пластическое деформирование; создание дисперсных выделений; упрочнение термическими методами; упрочнение химико...
11358. Медь, ее маркировка. Латуни (состав, свойства, маркировка и применение). Бронзы (состав, свойства маркировка и применение) 104.39 KB
  Лекция 12 Медь ее маркировка. Латуни состав свойства маркировка и применение. Бронзы состав свойства маркировка и применение. Медь действительно цветной металл: в зависимости от чистоты и состояния поверхности цвет изменяется от розового до красного. Её порядк...
11359. Алюминий и его сплавы, их характеристика. Деформируемые сплавы алюминия. Деформируемые и литейные сплавы алюминия. Порошковые сплавы 317.61 KB
  Лекция 13 Алюминий и его сплавы их характеристика. Деформируемые сплавы алюминия. Деформируемые и литейные сплавы алюминия. Порошковые сплавы. Алюминий – металл серебристобелого цвета имеет кристаллическую ГЦК решетку температура плавления 6600С удельный вес 27