Основные определения и понятия

По лабораторной работе №9

«Исследование метрологических возможностей моста Уитстона»

По дисциплине: _________________ Физика_________________________

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Выполнила: студент гр.ОНГ-13-2 _______________ Охрименко.Д.О

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: доцент ________________ Дьяконов.К.В

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

1. Цель работы:

Определение неизвестных сопротивлений; определение полного сопротивления для сопротивлений, соединенных последовательно; нахождение удельного сопротивления металлической проволоки.

Краткое теоретическое обоснование

Явление

В ходе лабораторной работы наблюдается явление неизвестных сопротивлений, определение полного и удельного сопротивлений.

Основные определения и понятия

Условия возникновения и существования электрического тока: необходимо, с одной стороны, наличие свободных носителей тока – заряженных частиц, способных перемещаться упорядоченно, с другой – наличие электрического поля, энергия которого, каким-то образом восполняясь, расходовалась бы на их упорядоченное движение.

Сопротивление(R)- это величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току.

[R] = 1 Ом.

1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В течет постоянный ток 1 А.

Величина сопротивления зависит от размеров и формы проводника, а также от свойств материала, из которого он сделан. Для однородного линейного проводника длиной l и площадью поперечного сечения S

где - удельное электрическое сопротивление; [ ] =

Узел электрической цепи - любая точка разветвления, в которой сходится не менее трех проводников с током.

Для разветвленных цепей 1-ое правило Кирхгофа для любого узла цепи гласит, что алгебраическая сумма проводников, сходящихся в узле, равна 0:

(1)

где - значения токов втекающих в данный узел или вытекающих из него.

2-ое правило Кирхгофа гласит: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС Е, встречающихся в этом контуре.

(2)

3. Схема рабочей установки:

Рис. 1. Электрическая схема моста Уитстона.

Схема моста Уитстона представляет замкнутый четырехугольник, в каждую сторону которого включено сопротивление R. В одну диагональ четырехугольника включается источник ЭДС Е, а в другую – индикатор тока (гальвонометр G). На практике часто используют схему так называемого линейного (реохордного) или струнного моста Уитстона (рис. 1). Сопротивления R ₁ и R ₂ в этой схеме лежат на одной прямой и вместе представляют собой однородную проволоку или струну, по которой перемещается на скользящем контакте движок, соединенный с гальванометром G. Линейку вместе с укрепленной на ней струной и движком называют реохордом. Проводник состоит из сопротивлений R ₁ (длиной l ₁) и R ₂ (длиной l ₂).

4. Основные расчётные формулы:

1) Сопротивление неизвестного проводника :

, где R- резистор известного номинала, l₁,l₂- длины плеч при балансе моста

[R] = 1 Ом.

2) Удельное сопротивление:

, где d- диаметр проволоки, l- длина проводника,S- площадь поперечного сечения

[ ] =

3) Результирующее сопротивление для последовательного соединения:

5. Формулы погрешности прямых и косвенных измерений:

Погрешности косвенных измерений:

Погрешность прямых измерений:

0.1 мА;

0.05 см.

Дата добавления: 2015-08-17