Лабораторная работа № 1

РАССМОТРЕНО

На заседании ЦК УТВЕРЖДЕНО

Методическим советом КР ВУЗ СТР

«____»_________2014г. «___»__________2014 г.

Протокол № ______________Председатель

Председатель__________

Методические указания к лабораторным

Работам по физике

ДИСЦИПЛИНА «ФИЗИКА».

СПЕЦИАЛЬНОСТИ:

11.02.01 Радиоаппаратостроение

11.02.10 Радиосвязь, радиовещание и телевидение 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

КУРС.

Разработала

___________ Демедюк Т.П.

«___»____________2014 г.

г. Симферополь 2014 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

Тема: Измерение сопротивления проводника с помощью мостика Уитстона.

Цель: Определить сопротивление проводника экспериментально, с помощью мостовой схемы Уитстона, путем моделирования ее в программе « Electronics Workbench».

Оборудование: компьютерная программа « Electronics Workbench».

ТЕОРИЯ.

Измерение сопротивлений с помощью мостика Уитстона основано на балансировке электрической цепи, собранной по схеме см. рис. 1:

Рис.1.

Мостик состоит из трех сопротивлений R₁, R₂, R, которые вместе с измеряемым сопротивлением R_Х образуют четырехугольник АВСD, в одну из диагоналей которого включен миллиамперметр, а в другую – источник тока. Сопротивления R₁, R₂, R подбирают так, чтобы при замыкании ключей ток в цепи миллиамперметра отсутствовал. В этом случае потенциалы точек В и D одинаковы. Поэтому равны между собой потенциалы на участках АВ и СD, или I₁·R_Х = I₂·R и I₁·R₁ = I₂·R_2.. Разделив почленно первое равенство на второе, получим:

(I₁·R_Х)/(I₁·R₁) = (I₂·R)/(I₂·R_2.), или

R_Х/R= R₁/R₂, откуда:

R_Х= R·R₁/R₂, (1)

При балансировке мостика сопротивления R₁, R₂, R₃ подбирают обычно с помощью магазина сопротивлений и находят такое соотношение сопротивлений, при котором достигается равновесие мостика: стрелка миллиамперметра устанавливается на нуле.

Очень часто, в реальных цепях, вместо сопротивлений R₁ и R₂ используют части колиброванной проволоки, называе-мой реохордом, см. рис.2. Отношение длин этих частей равно отношению их сопротивлений. В этом случае при балансировке мостика перемещают движок реохорда и находят такое его положение, при котором достигается равновесие мостика: стрелка миллиамперметра устанавливается на нуле. При этом отношение R₁/R₂ можно заменить отношением ℓ₁/ℓ₂, где ℓ₁ и ℓ₂ длины частей проволоки реохорда. Поэтому неизвестное сопротивление можно выразить так: R_Х= R · ℓ ₁/ ℓ ₂.

Рис. 2.

ХОД РАБОТЫ.

Для выполнения лабораторной работы, мы воспользуемся схемой, изображенной на рис.1. Эта схема, в компьютерной программе « Electronics Workbench», может быть представлена так:

Рис.3.

Чтобы изменить сопротивление резистора, кликнуть по нему два раза левой кнопкой мышки и появится окошко см. рис. 4. Вписываем нужное числовое значение и выбираем единицу (Ω, кΩ, МΩ).

Рис.4.

Задание 1.

Определить сопротивление резистора R_Х, по заданным в таблице 1 значениям сопротивления резисторов R, R₁, R₂.

Таблица 1.

R, Ω
R1, Ω				4,2
R2, Ω
RХ, Ω

Задание 2. Определить сопротивление резистора R_Х, по выбранным вами значениям сопротивления резисторов R, R₁, R₂. Составить таблицу 2.

Таблица 2.

R, Ω
R1, Ω
R2, Ω
RХ, Ω

3. Сделайте вывод о проделанной работе.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ.