 |
Подготовка к выполнению работы
|
|
|
|
3.1 Изучите материал методических указаний и литературу: [1] — §34, [2] — §33.
3.2 Заготовьте в отчет две таблицы измерений.
Таблица 1
| Наименование прибора | Система | Класс точности | Предел измерений | Число делений шкалы | Цена деления | Чувствительность | Абсолютная погрешность |
Таблица 2
| U | I |  U B
| I A
|  Ом
| ||
| дел. | B | дел. | A | |||
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Установка состоит из регулируемого источника постоянного напряжения с подключенными к нему многопредельными амперметром и вольтметром и неизвестным сопротивлением. Она смонтирована на электрическом стенде согласно схеме Рис. 4.
Рис. 4
ЗАДАНИЕ
5.1 По указанию преподавателя изучите приборы на рабочем месте и данные занесите в таблицу 1. Обратите внимание на пределы измерения прибора.
5.2 Вместе с преподавателем подключите сопротивление к регулируемому низковольтному источнику напряжения согласно схеме Рис. 3 и самостоятельно выберите пределы измерения вольтметра и амперметра.
5.3 Исследуйте зависимость силы тока от напряжения на сопротивлении, данные занесите в таблицу 2. Для этого плавно увеличивайте напряжение, начиная с нуля, на равные величины и измеряйте соответствующие значения силы тока. Экспериментальных точек должно быть не менее 10.
5.4 Постройте график зависимости силы тока от напряжения на сопротивлении. Через экспериментальные точки проведите прямую таким образом, чтобы максимальное количество точек оказалось на прямой, и по формуле (11) рассчитайте сопротивление.
5.5 Оцените погрешности определения сопротивления по формулам (12) и (13) и запишите конечный результат в виде:
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Нарисуйте схемы подключения к измеряемой цепи амперметра и вольтметра.
2. Каким условием должны удовлетворять внутренние сопротивления амперметра и вольтметра?
3. Вольтметром на 15 В (класс точности 1,0) измерено напряжение 6,0 В. Каковы абсолютная и относительная погрешности измерения?
4. Определите цену деления и чувствительность амперметра на 30 мА, шкала которого имеет 500 делений.
5. Можно ли использовать миллиамперметр на 10 мА для измерения силы тока 10 А? Внутреннее сопротивление прибора 50 (Ом).
6. Проанализируйте возможные погрешности при измерении сопротивления по схеме Рис. 4. Объясните формулу относительной погрешности (12).
ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев И. В. Курс обшей физики, 1978, т. 2.
2. Савельев И. В. Курс обшей физики, 1973, т. 2.
ЗАДАЧИ
1. Найти полное сопротивление цепи, если сопротивление источника r = 1 (Ом), а сопротивление нагрузочных элементов, соответственно схеме Рис. 5: R1=4 (Ом), R2=3 (Ом), R3=12 (Ом), R4=6 (Ом).
| ε,r,r |
| R4 |
| R2 |
| R3 |
| R1 |
Рис. 5
2. Гальванический элемент с ЭДС ε=1,5B и внутренним сопротивлением 1 (Ом) замкнут на внешнее сопротивление 4 (Ом). Найти силу тока в цепи, падение напряжения внутри элемента и на зажимах батареи.
3. Внутреннее сопротивление источника питания в n раз меньше внешнего сопротивления R, на который замкнут источник с ЭДС ε. Во сколько раз напряжение на зажимах источника отличается от ЭДС.
4. Вольтметр с внутренним сопротивлением 2500 (Ом) показывает напряжение 125 В. Определить дополнительное сопротивление, при подключении которого вольтметр показывает 100 В.
5. Миллиамперметр предназначен для измерения силы тока не более 10 мА. Что нужно сделать, чтобы миллиамперметр можно было использовать для измерения токов до 1 А? Внутреннее сопротивление прибора 9,9 (Ом).
6. Два элемента с ЭДС ε1=1,9В и ε2=1,1В 
и внутреннее сопротивление которых r1=0,8 (Ом) и r2=0,1 (Ом) замкнуты параллельно на внешнее сопротивление R=10 (Ом). Определить силу тока в цепи.
|
|
|
7. Почему при коротком замыкании напряжение на клеммах источника близко к нулю, хотя сила тока в цепи имеет наибольшее значение?
8. Шесть элементов с ЭДС ε=1,5В и внутренним сопротивлением 0,4 (Ом) каждый, соединены в батарею так, что по нагрузке R=0,2 (Ом) протекает ток 6 А. Как соединены элементы?
9. Вольтметр имеет сопротивление 200 (Ом). Последовательно с ним включено дополнительное сопротивление 1000 (Ом). Во сколько раз увеличилась цена деления вольтметра?
10. На сколько увеличилась температура медного проводника, если его сопротивление возросло в два раза? Термический коэффициент сопротивления меди α=4,2·10-3K-1.
Работа 3.2
«ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ»
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Исследовать электростатическое поле, графически изобразить сечение эквипотенциальных поверхностей и силовые линии для некоторых конфигураций поля.
|
|
|
