Опис схеми

Схему електричного кола для вимірювання питомого опору провідника зображено на мал. 1. Електричне коло складається з послідовно

ввімкнених: джерела струму _E амперметра _A, невідомого опору _R, реостата з ковзним контактом _R і ключа _K . До невідомого опору ввімкнено паралельно вольтметр _V.

Виконання роботи

Скласти електричне коло за схемою, подано на мал. 1, але струму не вмикати, доки схему не перевірить викладач. Складаючи коло, потрібно стежити за тим, щоб «+» клем амперметра і вольтметра були сполучені з позитивним полюсом джерела струму.

Змінюючи положення повзунка реостата, підібрати струм не більший за 0,5 а, щоб не перевантажити джерело струму. Виміряти силу струму і напругу на досліджуваному опорі при цій силі струму.

Довжину провідника виміряти лінійкою, а діаметр дроту - мікрометром у трьох-чотирьох місцях. Якщо результати вимірювань діаметра дроту різні, то обчислити середнє значення діаметра і випадкову похибку вимірювання.

Обчислити питомий опір дроту похибку вимірювання.

Виразити значення питомого опору в ом - метрах, ом - міліметрах квадратних на метр.

Контрольні запитання

1. Що називається питомим опором і в яких одиницях його вимірюють у фізиці та техніці?

2. Як побудовані і як діють амперметр та вольтметр, що використовуються в роботі? Який вимірювальний прилад має більший опір - вольтметр чи амперметр?

3. Як виміряти діаметр тонкого дроту, коли є лише лінійка з ціною поділки 1 мм/noд?

1. Де в техніці використовують сплави з великим питомим опором?

Лабораторна робота №9

Вимірювання е.р.с. і внутрішнього опору

джерела струму.

Мета роботи. Ознайомитися з одним із методів вимірювання е.р.с. і внутрішнього опору джерела струму.

Потрібне приладдя: 1) досліджуваний гальванічний елемент (батарейка кишенькового ліхтарика); 2) лабораторний амперметр (шкільний); 3) лабораторний вольтметр (шкільний); 4) реостат на 6 — 8 ом і 2 а; 5) ключ та з'єднувальні проводи;

Теоретичні відомості

Електрорушійну силу джерела струму можна виміряти, приєднавши до клем джерела струму вольтметр. Нехай покази вольтметра при цьому будуть , а внутрішній опір джерела струму За законом Ома для такого кола можна записати:

(1)

де - е.р.с. джерела струму,- сила струму в колі (нехтуємо опором

з'єднувальних проводів). Силу струму можна знайти, знаючи опір вольтметра _rта його покази

I= (2)

З рівнянь (1) і (2) маємо:

E = U(1+),

Якщо знехтувати членом (здебільшого r « r), то

_{E ≈ U} (3)

При цьому допускається теоретична похибка вимірювання :

U─ E = ─ U

результат вимірювання буде заниженим на U. Значення відносної теоретичної похибки вимірювання наближено дорівнює ─

Складаємо електричне коло за схемою, наведеною на мал. 1. На цій схемі до джерела струму приєднано вольтметр з внутрішнім опором _r і послідовно з'єднані ключ, амперметр і реостат. Для такого кола можна записати рівняння:

де - покази вольтметра , - покази амперметра, _I- сила струму, який проходить через вольтметр.

Оскільки , то

Знехтувавши значенняі поклавшиодержимо:

Мал.№ 1

При такому спрощенні абсолютна похибка методу вимірювання дорівнюватиме:

Δr = –·