3. Описание установки и методики эксперимента

Для исследования гальванометра соберите схему (рис. 4). После сборки схемы и проверки ее преподавателем необходимо установить шкалу так, что­бы изображение нити светового указателя отсчетного устройства находилось на средней части его шкалы.

3.1. Измерение внутреннего сопротивления.

Падение напряжения на определяется по формуле

. (22)

Рис. 3. Периодический режим движения рамки гальванометра

Действительно по закону Ома:

, , .

Тогда получим силу тока в цепи гальванометра

, (23)

где - внутреннее сопротивление гальванометра. Изменяя значение увеличим в два раза:

. (24)

Разделив уравнение (24) на (23) получим:

, отсюда получим . (25)

Из данного равенства следует, что при измерении должно выполняться условие

. (26)

Рис. 4. Схема экспериментальной установки Здесь обозначены: G - гальванометр, е - источник постоянного тока, r1 - реостат, V - вольтметр, R2 и R3 - магазин сопротивлений "Р-314", R4 - магазин сопротивлений типа РЗЗ, K1 - переключатель цепи гальванометра, К2 - ключ для демпфирования гальванометра.

Для того чтобы измерить , поставьте переключатель K₁ в положение 1. Варьируя источником регулируемого напряжения и значением , добейтесь того, чтобы отклонение светового указателя было несколько меньше половины шкалы. Не меняя значения подаваемого в измерительную часть цепи (гальванометр G, демпфирующий ключ К₂, магазин сопротивлений , переключатель K₁) напряжения, измените до значения так, чтобы отклонение светового указателя возросло вдвое. Если при этом , то падение напряжения на нем можно считать независимым от и равным выражению (22). Выполнив измерения несколько раз, по формуле (25) вычислить величину и оценить погрешность измерения.

Таблица 3.1

№	, мм	, мм	,Ом	,Ом	,Ом	, Ом	,Oм

3.2. Определение чувствительности гальванометра по току.

Чувствительность гальванометра определяется по формуле (5), где определяется по формуле (23).

, (27)

– расстояние от шкалы до зеркала, – смещение зайчика по шкале от нулевого положения.

Таблица 3.2

№	, B	, Oм	, Ом	, Ом	, A	, мм	, рад/А

. Значение берется из таблицы 3.1.

Указание: Подбирая значения , , дающие одинаковые отклонения гальванометра, вычислить по формуле (5) и (23), (27).

3.3. Определение периода свободных колебаний рамки гальванометра.

Для определения периода свободных колебаний рамки гальванометра необходимо получить отклонение светового указателя по шкале, поставив ключ K₁ в положение 1, а затем разомкнуть цепь гальванометра ключом K₁, поставив его в нейтральное положение. После этого следует отсчитать время 10-15 полных колебаний рамки с помощью секундомера и подсчитать период незатухающих колебаний .

Таблица 3.3

№

, c

, c

, с

3.4. Определение внешнего сопротивления гальванометра.

Получив отклонение зайчика на 20-140 мм, быстро переключить ключ К₂ таким образом, чтобы отделить гальванометр от источника напряжения и замкнуть рамку на сопротивление . Затем наблюдают в каком режиме движения (колебательном, апериодическом) указатель подходит к своему нулевому положению. Наблюдение повторяют, уменьшая последовательно сопротивление до тех пор, пока движение рамки не станет апериодическим. Значение , при котором движение рамки гальванометра становится апериодическим, будет равно критическому сопротивлению гальванометра.

Таблица 3.4

№	,Oм	, В	,Ом

3.5. Определение зависимости декремента затухания ко­лебания рамки гальванометра от величины внешнего сопротивления.

Декремент затухания Δ нужно определять по формуле (19). Логарифмический декремент затухания ():

.

– максимальное отклонение зайчика по шкале от нулевого положения, – количество колебаний между измерениями амплитуды .

Измерение проводить при значениях , изменяющихся в пределах от до . Построить график зависимости декремента затухания от внешнего сопротивления .

Таблица 3.5

R4 , Ом
<>
1
2
3
L, мм	Lm	Lm	Lm	Lm	Lm	Lm	Lm