VII. ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ І КОНТРОЛЮ
1. Запишіть формулу закону Ома для однорідного кола, розкрийте фізичний зміст величин, що в неї входять.
2. Нарисуйте схему містка Уітстона. За допомогою закону Ома і правил Кірхгофа виведіть формулу рівноваги містка.
3. Проаналізуйте, виходячи з формули відносної похибки вимірювань, чому рухомий контакт реохорда краще встановлювати посередині?
4. Місток Уітстона перебуває в рівновазі при співвідношенні плечей реохорда l1/l2 = 1. У скільки разів треба змінити опір магазина rm , щоб міст перебував у рівновазі при співвідношенні плечей реохорда l1/l2 = 1/3?
5. Чому в місткових схемах застосовують кнопкові ключі?
ПРОТОКОЛ 2
ВизначенНя опору методом містка
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ТА ОПИС УСТАНОВКИ
1. У даній роботі для вимірювання опору використовується класична місткова схема, якою є міст Уітстона. Принципова схема цього містка зображена на рис.1
У цій схемі R1, R2, R3, R4 – опори, що називаються плечима містка; Е - джерело струму; К – вимикач; Г – нуль-гальванометр, який є індикатором відсутності струму на ділянці BD при вимірюваннях.
Добором опорів R1, R2, R3 та R4 можна домогтися того, щоб різниця потенціалів між вузлами В і D дорівнювала нулю, тобто, потенціали точок В і D були однаковими (φВ = φD ). У цьому випадку міст перебуває в урівноваженому стані і різниця потенціалів між точками А і В дорівнює різниці потенціалів між точками А і D, а різниця потенціалів між точками С і В дорівнює різниці потенціалів між точками С і D:
 |
Оскільки потенціали в точках В і D рівні, не дивлячись на те, що опори R1 і R4 можуть сильно відрізнятися, як і опори R2 та R4, можна скласти пропорцію
(1)
Якщо невідомою величиною є R1, то із (1) випливає:
(2)
На практиці лінія АС представляє собою дріт з ніхрому, вздовж якого ковзає контакт D. Замість опору R2 в плече містка поміщають магазин опорів RM, з допомогою якого можна задати значення опору з високою точністю і в широких межах. Формула (2) прийме вигляд:
(3)
Відношення можна замінити відношенням довжин ніхромового дроту AD=l1 до DC=l2
(4)
ЗАВДАННЯ ТА ХІД ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Провести монтаж схеми електричного кола за рис.1, підключивши як Rx один із невідомих опорів, наприклад, Rx1.
2. Увімкнути в магазині Rм опір на декілька десятків омів.
3. Рухомий контакт D встановити посередині (l=0,5 м) реохорда.
4. При короткочасних (долі секунди) натисканнях кнопки перемикача домогтися зміною опору магазина Rм встановлення стрілки гальванометра в нульове положення.
5. Поступово, збільшуючи опір Rм магазина для повернення стрілки гальванометра на нульове положення.
6. Збільшення опору Rш шунта нуль-гальванометра закінчити повним його виключенням . Тоді зробити відлік опору Rм магазина і занести його в таблицю 1.
7. Аналогічно провести вимірювання й інших невідомих опорів Rx2, Rx3, підключаючи їх замість Rx1.
| N п/п | RM Ом | l1 см | l2 см | Rx Ом | Rxcep Ом | DRx Ом | DRxcep Ом | e % |
Питання
1. Записати закон Ома, розкрити зміст величин, що входять в формулу.
2. Записати формулу для послідовного і паралельного сполучення опорів.
3. Чому рухомий контакт реохорда краще встановлювати посередині?
4. Сформулювати правила Кірхгофа.