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

101 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

18096. ОЗДОРОВЛЕННЯ ПОВІТРЯ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА 50 KB
  Тема 2.3. ОЗДОРОВЛЕННЯ ПОВІТРЯ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Дія шкідливих речовин на організм людини. Гігієнічне нормування повітря робочої зони. Захист працівників від шкідливих речовин у повітрі. ...
18097. ОСВІТЛЕННЯ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА 90.5 KB
  Тема 2.4. ОСВІТЛЕННЯ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Загальні вимоги до освітлення виробничого середовища. Природне освітлення та його розрахунок. Штучне освітлення та його нормування. Література: З
18098. ЗАХИСТ ВІД ШУМУ І ПРОМИСЛОВОЇ ВІБРАЦІЇ 109 KB
  Тема 2.5. ЗАХИСТ ВІД ШУМУ І ПРОМИСЛОВОЇ ВІБРАЦІЇ Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Шум та його нормування. Інфразвук та ультразвук. Промислова вібрація. Література: М.П.Гандзюк. Основи охорони праці // Підручник К.: Каравела; Л
18099. ЗАХИСТ ВІД ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ 77 KB
  Тема 2.6. ЗАХИСТ ВІД ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Фізична сутність електромагнітного випромінювання. Дія електромагнітного випромінювання на людину. Методи захисту від електромагнітного випро
18100. ВИПРОМІНЮВАННЯ ОПТИЧНОГО ДІАПАЗОНУ 63 KB
  Тема 2.7. ВИПРОМІНЮВАННЯ ОПТИЧНОГО ДІАПАЗОНУ Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Сутність випромінювання оптичного діапазону. Інфрачервоне випромінювання Ультрафіолетове випромінювання Лазерне випромінювання. Література: ...
18101. ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ 71 KB
  Тема 2.8. ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Фізична сутність іонізуючого випромінювання. Одиниці виміру іонізуючого випромінювання. Дія іонізуюче випромінювання на людину. Література: М.П.Гандзюк....
18102. ОСНОВИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ 81 KB
  Тема 3.1. ОСНОВИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ Лекція 2 години Навчальні питання лекції: Загальні вимоги безпеки до виробничих процесів. Особливості експлуатації систем підвищеної небезпеки. Навчання та інструктаж з техніки безпеки. Забезпечення спецодягом та засоба
18103. ОХОРОНА ПРАЦІ КОРИСТУВАЧІВ ЕОМ 89 KB
  Тема 3.4. ОХОРОНА ПРАЦІ КОРИСТУВАЧІВ ЕОМ Лекція 2 години. Навчальні питання лекції: Шкідливий вплив ЕОМ на організм людини. Вимоги до охорони праці користувачів ПК. Режими праці і відпочинку користувачів ПК. Література: Законодавство України про ...
18104. Разработка графических программ для Windows 539.46 KB
  Лекция №1 Разработка графических программ для Windows Для разработки разнообразных программ для операционной системы Windows существует много инструментальных средств. Различные средства могут воплощать в практику различные методологические подходы. Одну и ту же пр...