2018-01-08
270
Лабораторную работу необходимо выполнять, строго соблюдая правила техники безопасности, установленные в лаборатории электричества и магнетизма.
1. Собрать схему моста Уитстона (рис.4), не включая источник питания.
2. После проверки рабочей схемы преподавателем провести измерения сопротивления трех резисторов.
При этом при измерении RX1 установить в магазине сопротивлений М сопротивление R = 330 Ом; при измерении RX2 – сопротивление R = 150 Ом; при измерении RX3 – сопротивление R = 680 Ом.
3. Включить источник питания в сеть.
4. Перемещая движок Д по реохорду моста добиться отсутствия тока в цепи цифрового мультиметра. Соответствующие значения длин плеч реохорда l1 и l2 занести в таблицу 1.
5. По формуле (15) рассчитать величины сопротивлений RX1, RX2, RX3.
Таблица 2.1
Результаты измерения сопротивлений резисторов
| Измеряемое сопротивление RX | R, Ом | l1, м | l2, м |  , Ом
|
| RX1 | 330 | |||
| RX2 | 150 | |||
| RX3 | 680 |
6. В соответствии с принципиальной схемой моста (рис.5) выполнить параллельное соединение двух резисторов RX1, RX2. При этом установить R= Ом.
|
|
|
7. После проверки рабочей схемы преподавателем включить источник питания.
| R R2 R1 |
| А |
| + - |
| RX2 RX1 |
Рис.5
8. Перемещая движок D по реохорду моста добиться отсутствия тока в цепи мультиметра.
9. По формуле (15) рассчитать величину общего сопротивлений RIэксп параллельно соединенных резисторов RX1, RX2.
10. По формуле (9) рассчитать величину общего сопротивлений RIтеор параллельно соединенных резисторов RX1, RX2.
11. Сравнить результаты экспериментального и теоретического расчета RIэксп и RIтеор параллельно соединенных резисторов RX1, RX2.
12.
| RX1 RX2 |
| R R2 R1 |
| А |
| + - |
В соответствии с принципиальной схемой моста (рис.6) выполнить последовательное соединение двух резисторов RX1, RX2. При этом установить R= Ом.
Рис.6
13. Повторить все изложенное в п.п. 7-9, определив RIIэксп последовательно соединенных резисторов RX1, RX2.
14. По формуле (6) рассчитать величину общего сопротивлений RIIтеор последовательно соединенных резисторов RX1, RX2.
15. Сравнить результаты экспериментального и теоретического значений RIIэксп и RIIтеор.
16. В соответствии с принципиальной схемой моста (рис.7) выполнить параллельное соединение трех резисторов RX1, RX2, RX3. При этом установить R= Ом.
| RX1 RX2 RX3 |
| R R2 R1 |
| А |
| + - |
Рис.7
17. Повторить все изложенное в п.п. 7-11, определив RIэксп и RIтеор параллельно соединенных резисторов RX1, RX2, RX3. Расчет RIтеор провести по формуле (9).
18.
| RX1 RX2 RX3 |
| R R2 R1 |
| А |
| + - |
В соответствии с принципиальной схемой моста (рис.8) выполнить последовательное соединение трех резисторов RX1, RX2, RX3. При этом установить R= Ом.
|
|
|
Рис.8
19. Повторить все изложенное в п.п. 7-11, определив RIIэксп и RIIтеор последовательно соединенных резисторов RX1, RX2, RX3.
20. Результаты работы по п.п.6-18 занести в таблицу 2.
Таблица 2.
Результаты измерения сопротивлений резисторов
| RX | R, Ом | l1, м | l2, м |  , Ом
| RIтеор, | RIIтеор | ε,% |
| RX1, RX2, соединенные параллельно | |||||||
| RX1, RX2, соединенные последовательно | |||||||
| RX1, RX2, соединенные параллельно | |||||||
| RX1, RX2, соединенные последовательно |
21. Оценить относительные погрешности экспериментального определения общего сопротивления параллельно и последовательного соединения резисторов.
Контрольные вопросы
1. Понятие электрического тока. Постоянный электрический ток. Сила тока и плотность тока.
2. Что называется напряжением? Записать и объяснить закон Ома для однородного участка электрической цепи.
3. Электрическое сопротивление? Единица сопротивления 1 Ом.
4. Мост Уитстона (схема моста и условие его баланса)
5. Используя закон Ома, получить условие баланса моста Уитстона.
6. Вывести формулу сопротивления параллельно соединенных резисторов.
7. Вывести формулу сопротивления последовательно соединенных резисторов.
8. Получить формулу относительной ошибки при измерении сопротивления с помощью моста Уитстона.
