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

99 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

68609. Основы электротехники и электроники: Методические указания 979.07 KB
  Объём с содержание лабораторных и практических работ определяется рабочей программой дисциплины Основы электротехники и электроники При выборе содержания и объёма лабораторных и практических работ исходят из сложностей учебного материала для усвоения из внутрипредметных и межпредметных связей...
68610. Практикум по линейной алгебре и аналитической геометрии в среде MATLAB 1.12 MB
  Цели работы. Работа с графикой: построение векторов на плоскости и в пространстве. Работа с М-файлами. Приобретение навыков решения задач векторной алгебры с помощью средств системы MATLAB. Освоение с помощью графических иллюстраций MATLAB фундаментальных понятий векторной алгебры...
68614. Експериментальне дослідження основних законів розподілу випадкових величин, що застосовуються в теорії надійності 412 KB
  Властивості випадкових величин описуються за допомогою законів розподілу під якими розуміють будьяке співвідношення що встановлює взаємозв’язок між можливими значеннями випадкової величини і відповідними їм імовірностями. Тоді функцією розподілу Fx випадкової величини X називається функція Fx = P X x.
68615. Обробка експериментальних статистичних даних про відмови елементів технічних систем. Визначення закону розподілу випадкової величини 265.5 KB
  Мета лабораторної роботи набути навиків щодо обробки експериментальних статистичних даних появи випадкової величини та визначення закону її розподілу. Основні теоретичні відомості Властивості випадкових величин описуються за допомогою законів розподілу під якими розуміють будь-яке співвідношення...
68616. Визначення критеріїв відмови складних топологічних світлосигнальних систем при різних показниках надійності їх елементів 182.5 KB
  Рівень безпеки і регулярності польотів на етапі візуального пілотування в складних метеорологічних умовах СМУ визначається правильним функціонуванням світлосигнальної системи аеродрому ССА тому до показників її надійності ставляться жорсткі вимоги.
68617. Встановлення віртуальної машини 3.43 MB
  Пояснююча інформація Установка віртуальної машини — Virtual Box на ПЕОМ. Налагодження віртуальної машини. Установка операційну системи Linux (Ubuntu 10.04 LTD) на віртуальну машину. Практичні завдання Завантажити Virtual Box з internet, сайт Oracle. Встановити на комп'ютер програму віртуалізації.