 |
Визначення опору методом мостової схеми
|
|
|
|
Мета роботи: Вивчити метод мостової схеми і визначити невідомі опори цим методом.
Прилади і приналежності: відомий опір (R=470 Ом), невідомі опори (Rx1, Rx2, Rx3); реохорд і гальванометр (нуль-індикатор); джерело постійної напруги.
Теоретичні відомості.
Одним з найбільших точних методів вимірювання опорів є метод моста Уінсона. Схема моста Уїнсона зображена на рисунку. Між клемами А і В закріплено калібровий дріт –реохорд, що має рухомий контакт D; I –постійна напруга від джерела постійного струму; R –відомий еталонний опір; Rх –невідомий опір; Г –гальванометр; l l і l 2 –плечі реохорда (довжина дроту).
Метод вимірювання опору при допомозі моста Уінсона засновано на порівнянні невідомого опору з відомим опором. Нехай стум в плечах моста і в діагоналі CD спрямовані так, як показано на рис, тоді, згідно правилам Кірхгофа для розгалуженого кола, можна скласти такі 5 рівнянь з п’ятьма невідомими:
для вузла С: Iх –Iх –Iх= 0 (1)
для вузла D: I1 –I2 –Ir= 0 (2)
для контура ACDA: IхRх+IrRr=I1R1 (3)
для контура ABEA: I1R1+I2R2=U (4)
для контура CBDC: I R-I2R2-IrRr=0 (5)
де Rr –опір гальванометра; R1 i R2 –опір „плечей” l1 і l2 –реохорда.
Змінюючи положення рухомого контакту D реохорда (і таким чином змінюючи співвідношення між l1 і l2), можливо домогтися того, щоб потенціал точки D дорівнював би потенціалу точки С (
)
В цьому випадку струм через гальванометр не іде (міст збалансовано). Враховуючи це (Ir=0), рівняння (1 –5) можна спростити:
(6)
(7)
(8)
(9)
Поділивши два основні рівняння одне на одне отримаємо:
(10)
Враховуючи співвідношення (6) і (7) вираз (10) можна спростити:
(11) 
(12)
де 
--питомий опір дроту реохорда; S –площа поперечного зрізу дроту.
Підставляючи значення R1 і R2 в співвідношення (11), отримаємо формулу для визначення питомого опору:
|
|
|
Таким чином, підібравши відповідну довжину „плечей” реохорда l1, і l2 і знаючи еталонний опір R, можна знайти Rх.
Виконання роботи.
1. Скласти схему відповідно рис. з резистором Rх.
2. Після перевірки схеми викладачем включити електроживлення. Переміщуючи повзунок (рухомий контакт) реохорда l1 і l2, записати результати в таблицю вимірів.
3. По формулі 
знайти невідомий опір. Результати занести у таблицю.
4. Роз’єднати Rх1 і підключити замість нього Rх2, потім Rх3, повторити виміри і визначити Rх2 і Rх3. Результати занести до таблиці.
5. Приєднати до клеми А і С три резистори з’єднані послідовно (Rх1, Rх2, Rх3) і виміряти їх загальний опір згідно пункту 2 і 3. Результати занести до таблиці.
6. Приєднати до клеми А і С три резистори Rх1, Rх2, Rх3 з’єднаних паралельно і виміряти їх загальний опір згідно пункту 2 і 3. Результати занести до таблиці.
7. Знаючи величину опорів при Rх1, Rх2, Rх3 вирахувати по теоретичним формулам опір при їх паралельному і послідовному з’єднані. Записати результати до таблиці.
8. Знайти похибку метода вимірювання враховуючи, що
% = 2% Δl1 = Δ2 =5мм ΔR = Rтер – Rдосл
| № | l1 | l2 | Rx1 | Rx2 | Rx3 | Результати отримані дослідним шляхом | Теоретичні розрахунки | |||
| Rпар | Rпосл | |||||||||
| Rпар | R посл | |||||||||
| 1. | ||||||||||
| 2. | ||||||||||
| 3. | ||||||||||
| 4. | ||||||||||
| 5. |
Тестові питання.
1. Сформулювати і записати правило Кірхгофа.
2. Запишіть формулу опору довгого провідника.
3. Що таке питомий опір?
4. Як визначити повний опір при послідовному з’єднані провідників?
5. Як визначити повний опір при паралельному з’єднані провідників?
|
|
|
|
|
|
B. Визначення електролітів крові
E. Визначення витрат палива
IV. Визначення переможців Конкурсу та їх нагородження
VII. ВИЗНАЧЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ТА НАГОРОДЖЕННЯ.
А. Визначення щільності часток ґрунту пікнометричним методом
Адміністративна відповідальність за екологічні правопорушення
Адміністративна відповідальність за земельні правопорушення
АДМІНІСТРАТИВНЕ ПРОВАДЖЕННЯ У СПРАВАХ ПРО АДМІНІСТРАТИВНІ ПРАВОПОРУШЕННЯ
Адміністративні правопорушення: поняття та ознаки
АЗИМУТ І ЙОГО ВИЗНАЧЕННЯ
