2015-Physlabp2

I 2 R x - I 3 R 3 + I G R G = 0 или с I G = 0

=> I 2 R x = I 3 R 3 .

Разделяйки уравнение (1) член на член с уравнение (2), получаваме

I 2 R x I 3 R 3

. Като се има предвид, че I 1 = I 2

и I 3 = I 4, получаваме

Съпротивлението на цилиндричен проводник се определя по формулата:

, следователно съотношението на съпротивлението

може да бъде заменен от отношение

дължини на раменете на рехорда l 3, тогава формула (3) ще приеме формата: l 4

където R 1 - съпротивление, чиято стойност е дадена .

II. Работна програма

1. Измерете дължините на рамената на плъзгача l 3 и l 4 .

2. Определете стойността на неизвестното съпротивление с помощта на моста Wheatstone .

3. Измерете неизвестното съпротивление с цифров волтметър .

III. Работна процедура

1. Съберете диаграмата на моста Уитстоун (фиг. 2, 3).

2. Запишете стойността на съпротивлението R 1 (посочена е на инсталацията). Определете абсолютния D R 1 (като постоянна грешка) и относителната грешка на съпротивлението .

3. След проверка на веригата от лабораторен техник, затворете веригата и балансирайте моста. За да направите това, преместете превключвателя 2 (фиг. 3) в положение "Включено" и, като преместите плъзгача 6 по калибрирания проводник (слайдвир), намерете положението на плъзгача (точка D), при което стрелката на галванометър G е зададен на нула .

4. Измерете дължината на рамото на реохорд l 4, равна на сегмента A D .

5. Повторете експеримента 5-6 пъти. Намерете средната стойност на дължината на рамото на рехорда

= ∑ l 4 i. Оценете абсолютната грешка при измерване на дължината на рамото D l 4

като грешка на инструмента и относителната му грешка .

6. Намерете средната стойност на рамото на рехорда l 3: = AB -. Абсолютната грешка при измерване на това рамо е D l 3 = D l 4. Изчислете относителната грешка .

7. Изключете инсталацията (преместете превключвателя 2 в положение "Изключено"). Отстранете всички свързващи проводници от клемите на моста Wheatstone .

8. Определете неизвестното съпротивление по формулата (4). Изчислете го

× 100%. Изгорете финала

резултат: R x = (± R x) Ohm .

9. Вземете мултицет от лаборанта. Внимателно се запознайте със структурата на това устройство .

Фиг. 4. Мултиметър: а) схема: 1 - превключвател за вида работа и диапазоните; 2 - дисплей; 3 - конектор (контакт) "COM" (общ); 4 - съединител "V, Ω, mA"; 5 - съединител "10 A" - за измерване на токове на границата от 10 A; б) изображение; в) измерване на съпротивлението

10. Измерете тестваното съпротивление R x с мултицет, за който черна сонда от конектора "COM" и червена сонда от конектора "V, Ω, mA"

свържете мултицета към клемите с неизвестно съпротивление R x .

Превключете превключвателя от положение "OFF" на границата на измерване на предполагаемото съпротивление (това е известно от измерванията, използващи моста на Wheatstone). Ако се съмнявате в предварителните изчисления на съпротивлението, тогава за да не се провали мултицетът,

желателно е да настроите превключвателя на максимално възможната граница на измерване (2000 k) и само ако отчитането е твърде малко, за да получите по-точен резултат, превключете на долна граница

(200 k; 20 k; 2000; 200). След измерване преместете превключвателя обратно в положение "OFF".

11. Сравнете резултатите от измерванията по два метода .

12. Направете заключения по работата .

IV. Въпроси за самоконтрол

1. Какво се нарича електрически ток ?

2. Какъв електрически ток се нарича постоянен ?

3. Дайте дефиниция на текущата сила. В какви единици се измерва ?

4. Какво се нарича електрическо съпротивление? От какво зависи? IN

какви единици се измерва ?

5. Как се изчислява съпротивлението на цилиндричен проводник? От какви стойности зависи? В какви единици се измерва ?

6. Какво е съпротивление, проводимост на проводник? От какво зависят те? Какви единици се измерват ?

7. Начертайте последователна връзка на резистори. Запишете формулата за изчисляване на общото съпротивление .

8. Начертайте паралелната връзка на резисторите. Запишете формулата за изчисляване на общото съпротивление .

9. Какво се нарича EMF, потенциална разлика, напрежение? В какви единици се измерват ?

10. Запишете и формулирайте закона на Ом:

а) за хомогенен участък от веригата;

б) за неравномерен участък от веригата;

в) за пълна верига .

11. Запишете и формулирайте закона на Ом в диференциална форма .

12. Каква верига се нарича разклонена ?

13. Дайте дефиницията на възел с разклонена верига .

14. Как се формулира първото правило на Кирххоф? От какъв закон е следствие ?

15. Как се формулира второто правило на Кирххоф? От какъв закон е следствие ?

16. Какъв е принципът на работа на измервателния мост ?

17. За какво се използва нулевият индикатор? Какви устройства могат да се използват като нулев индикатор ?

18. Какво е рехорд? Защо измерването на съпротивленията R 3 и R 4 се заменя с измерването на раменете на рехорда l 3 и l 4 ?

19. Какви устройства измерват електрическото съпротивление? Как се определя неизвестната съпротива в тази работа ?

20. Изведете формулата за изчисление .

V. Съдържание на доклада

1. Заглавна страница .

3. Устройства и аксесоари .

4. Инсталационна схема .

5. Формули за изчисление:

неизвестно съпротивление: R x =

6. Стойностите, зададени в работата:

съпротивление: R 1 =

7. Резултати от измерването:

дължина на рамото на рехорда l 4:

дължина на рамото на рехорда l 3:

8. Изчисляване на неизвестно съпротивление:

Краен резултат: R x = (± R x) = 75

10. Измерване на съпротивление с мултицет: R x =

11. Сравнение на резултатите .

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА No E 7

ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЗАВИСИМОСТТА НА УСТОЙЧИВОСТТА НА ЛАМПОВАТА СПИРАЛА ОТ ТЕМПЕРАТУРАТА

Цел на работата: Да се изследва зависимостта на съпротивлението на спиралата на лампата от температурата .

Уреди и аксесоари: лабораторен волтметър,

милиамперметър, реостат със съпротивление на намотката 100 Ohm, ключ, лампа с нажежаема жичка, свързващи проводници, захранване .

I. Описание на метода за настройка и измерване

Схемата на експерименталната настройка е показана на фиг. 1, нейното изображение е на фиг. 2.

Фиг. 1 Схема на работната настройка: V - волтметър, mA - милиамперметър, L - лампа с нажежаема жичка, R - реостат с въртяща се глава

Фиг. 2 Монтажно изображение: 1 - волтметър, 2 - милиамперметър, 3 - лампа с нажежаема жичка, 4 - реостат, 5 - ключ, 6 - термометър

Способността на веществото да провежда електрически ток се характеризира с неговото съпротивление. Съпротивлението на проводника зависи от формата и размера на проводника, както и от свойствата на материала, от който е направен .

За хомогенен цилиндричен проводник стойността на съпротивлението се изчислява по формулата:

където ρ е съпротивлението на проводника, l е неговата дължина и S е площта на напречното сечение. Съпротивлението на проводника зависи от химичния състав на веществото и температурата .

Телната спирала на лампата с нажежаема жичка е резистор с определено съпротивление. Ако през лампа с нажежаема жичка се премине електрически ток, тогава резисторът ще се нагрее, т.е.енергията на електрическия ток ще се преобразува във вътрешната енергия на проводника (резистора). Увеличаването на вътрешната енергия на спиралата на лампата с нажежаема жичка води до повишаване на нейната температура и съпротивление .

Съпротивлението на проводника нараства линейно с повишаване на температурата:

където R - устойчивост при температура t º С; R 0 - при температура 0 ° С, α -

температурен коефициент на съпротивление .

Нажежаемата жичка на лампата с нажежаема жичка е направена от волфрам. За волфрама температурният коефициент на съпротивление: α = 0,0048 K –1 .

Знаейки съпротивленията на "горещите" и "студените" проводници, както и температурния коефициент на съпротивление на материала, от който е направен проводникът, ние определяме крайната температура на проводника:

t = R - R 0. α R 0

Към изходните гнезда на токоизправителя е свързана електрическа верига,

съставен от лампи с нажежаема жичка (3), свързани последователно,

реостат (4) и милиамперметър (2) постоянен ток. Паралелно на лампата

волтметър (1) е свързан. За да промените напрежението, приложено към лампата,

промяна на напрежението на реостата. Напрежението на реостата зависи от неговото съпротивление U p = IR: колкото по-голямо е съпротивлението на реостата, толкова по-голямо е напрежението. Съпротивлението на реостата се променя чрез завъртане на копчето на реостата (4).

Напрежението на лампата е равно на разликата между изходното напрежение на токоизправителя и напрежението на реостата: U l = U - U p. Напрежението на изхода на токоизправителя по време на експеримента не се променя U = 0. Ако напрежението на реостата е максимално, тогава напрежението на лампата е минимално. Ако плъзгачът на реостата се премести в ляво положение съгласно схемата, напрежението върху него ще стане нула и напрежението на лампата ще достигне максимално възможната стойност при експериментални условия. Тогава напрежението на лампата е равно на напрежението на изхода на токоизправителя:

В тази лабораторна работа приемаме, че съпротивлението на намотката при стайна температура е равно на съпротивлението при 0 ° C .

II. Работна програма

1. Направете измервания от амперметъра при определени интервали от напрежение на лампата .

2. Постройте графика на зависимостта на съпротивлението на лампата от нейната температура

III. Работна процедура

1. Измерете стойността на стайната температура t до в лабораторията и въведете нейната стойност във формуляра за отчет .

2. Затворете веригата и настройте плъзгача на реостата в положение, при което първоначалното напрежение на лампата е 0,2 V. Реостатът трябва да се завърти наляво. .

3. Въведете показанията за напрежение и ток в таблицата на формуляра за отчет .

Използвайки закона на Ом, изчислете стойността на съпротивлението на намотката на лампата

при стайна температура R 0 = U .

4. Увеличаване на напрежението на лампата с 0,2 V до максимално възможното,

въведете в таблицата съответните текущи стойности .

5. Изчислете съпротивлението на спиралата на лампата за всеки от експериментите. Въведете стойности в таблицата .

6. Изчислете нарастването на температурата по формулата: t = α R 0 0 .

7. Изчислете температурата на спиралата на лампата, като използвате формулата: t = t до + t .

8. Изградете графика на зависимостта на съпротивлението на спиралата на лампата от нейната температура .

9. Изчислете грешката при измерване на температурата на спиралата на лампата .

10. Анализирайте получената графика на зависимостта R (t) и направете заключение за естеството на промяната в съпротивлението на спиралата на лампата с повишаване на нейната температура .

IV. Въпроси за самоконтрол

1. Какво се нарича електрически ток ?

2. Какви са условията за съществуване на електрически ток ?

3. Какъв електрически ток се нарича постоянен ?

4. Дайте дефиниция на текущата сила. В какви единици се измерва ?

5. Дайте дефиниция на плътността на тока. В какви единици се измерва ?

6. Какво се нарича електрическо съпротивление? От какво зависи? IN

какви единици се измерва ?

7. Как се изчислява съпротивлението на цилиндричен проводник? От какви стойности зависи? В какви единици се измерва ?

Калкулатор

Безплатна услуга за оценка

Попълнете заявлението. Експертите ще изчислят цената на вашата работа
Изчисляването на разходите ще бъде изпратено по пощата и чрез SMS

Номер на вашето заявление

Автоматично писмо за потвърждение с информация за приложението ще бъде изпратено на пощата точно сега.