- •Физика Электричество. Волновая оптика Комплекс к-303.2.Иэ
- •Кемерово 2009 содержание
- •Введение
- •1. Электроизмерительные приборы
- •1.1. Системы электроизмерительных приборов
- •1.2. Многопредельные электроизмерительные приборы
- •1.3. Правила пользования многопредельным прибором
- •2. Лабораторная работа №1 изучение квазистатических электрических полей
- •1. Цель работы
- •2. Подготовка к работе
- •3. Выполнение работы
- •3.1. Описание лабораторной установки
- •3 .2. Методика измерений
- •3.3. Подготовка установки к работе
- •3.4. Изучение электрического поля между двумя коаксиальными цилиндрами
- •3.5. Изучение электрического поля между цилиндром и проводящей плоскостью
- •3. Лабораторная работа № 2 Определение удельного сопротивления резистивного провода
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Погрешности измерений
- •3.4. Подготовка установки к работе
- •3.5. Определение сопротивления провода по схеме (I)
- •3.6. Определение сопротивления провода по схеме (II)
- •3.7. Определение удельного сопротивления провода
- •4. Лабораторная работа № 3 определение горизонтальной составляющей вектора индукции магнитного поля земли
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Подготовка установки к работе
- •3.4. Произвольное положение витка с током
- •5. Лабораторная работа № 4 определение индуктивности катушки
- •3.3. Определение омического сопротивления катушки r
- •3.4. Определение полного сопротивления катушки в цепи переменного тока Zк
- •6. Лабораторная работа № 5 определение показателя преломления стекла интерференционным методом
- •7. Лабораторная работа № 6
- •3.2. Методика измерений и расчёта
- •3.3. Измерение основных характеристик дифракционной решетки
- •8. Лабораторная работа № 7 изучение закона малюса
- •3.2. Порядок выполнение измерений и расчётов
- •9. Вопросы для самоподготовки
- •10. Список литературы
- •Составители
- •Физика Электричество. Волновая оптика Комплекс к-303.2.Иэ
3. Лабораторная работа № 2 Определение удельного сопротивления резистивного провода
1. Цель работы
Освоение методики измерения неизвестного сопротивления методом амперметра-вольтметра и оценки погрешности электрических измерений.
2. Подготовка к работе
Прочитать в учебниках следующие параграфы: [1] §§ 31, 34; [3] §§ 96–98; [4] §§ 40, 41. Для выполнения работы студент должен: а) знать закон Ома для участка цепи, основные характеристики электрического тока, методы их определения; б) уметь пользоваться электроизмерительными приборами; в) иметь представления о погрешностях электроизмерительных приборах.
3 . Выполнение работы
3.1. Описание лабораторной установки
Общий вид установки представлен на рис. 3.1. Основание оснащено регулируемыми винтами, которые позволяют произвести выравнивание положения прибора. К основанию прикреплена колонна 1 с нанесённой метрической шкалой. На колонне смонтированы два неподвижных кронштейна 2 и один подвижный кронштейн 3, который может передвигаться вдоль колонны и фиксироваться в любом положении. Между кронштейнами натянут металлический провод 4, который прикреплён к зажимам с помощью винтов. Через контакт на подвижном кронштейне обеспечивается хорошее соединение с проводом. Измерительная часть установки находится в корпусе, укреплённом на основании установки. На лицевой панели прибора смонтированы вольтметр и миллиамперметр.
Э лектрическая схема прибора обеспечивает преобразование переменного напряжения сети в постоянное, которое через потенциометр 5 подаётся на измерительную цепь. С помощью переключателя 7 осуществляется работа по схеме (I) (рис. 3.2), если переключатель 7 отжат, либо по схеме (II) (рис. 3.3), если переключатель нажат. Сопротивление вольтметра RV = 2500 Ом. Сопротивление амперметра . Диаметр провода d = 0,36 мм.
3.2. Методика измерений и расчёта
Сопротивление проводника в данной работе измеряется методом амперметра – вольтметра.
В схеме измерения (I) (рис. 3.2) показание вольтметра UV равно сумме напряжений:
, (3.1)
где RA – сопротивление амперметра.
Тогда неизвестное сопротивление будет равно:
. (3.2)
Для схемы измерения (II) (рис. 3.3) показания амперметра IA соответствуют:
, (3.3)
где RV – сопротивление вольтметра.
Тогда неизвестное сопротивление будет равно:
. (3.4)
К ак видно из формул (3.2) и (3.4), при измерении сопротивления методом амперметра – вольтметра по схеме (I) в расчётную формулу входит сопротивление амперметра RA, а по схеме (II) – сопротивление вольтметра RV.
3.3. Погрешности измерений
В случае, если сопротивления приборов неизвестны, то неизвестное сопротивление рассчитывают по упрощённой формуле:
. (3.5)
При этом возникает относительная методическая погрешность измерения e, равная:
, (3.6)
где RX – истинное значение измеряемого сопротивления.
Относительная методическая погрешность измерения для схемы (I):
. (3.7)
Относительная методическая погрешность измерения для схемы (II):
. (3.8)