Измерительная схема установки. Порядок выполнения работы. Обработка результатов измерений

Измерительная схема установки

A R V П K U

Рис. 8. Электрическая схема для определения сопротивления

 

На рисунке 8 представлена простейшая электрическая цепь, содержащая резистор R с неизвестным сопротивлением, потенциометр П, позволяющий изменять напряжение, подаваемое на резистор, ключ и измерительные приборы.

При замыкании цепи на резистор подается регулируемое напряжение, амперметр и вольтметр позволяют регистрировать величины силы тока в проводнике и напряжения, приложенного к резистору.

μ А VАА

Рис. 9. Лабораторный стенд № 1

Данная схема реализована на стенде (рис. 9), где расположены вольтметр 1, микроамперметр 2, ручка потенциометра 3, группа последовательно соединенных резисторов 4, галетный переключатель 5, выключатель 6.

Ручкой потенциометра 3 можно плавно изменять сопротивление потенциометра R_П (см. рис. 8) и тем самым устанавливать необходимое напряжение, измеряемое вольтметром 1. Сила тока в цепи измеряется микроамперметром 2. Галетный переключатель 5 позволяет управлять сопротивлением R (см. рис. 8) однородного участка цепи, реализованного на стенде в виде группы последовательно соединенных резисторов 4. В первом положении галетного переключателя в цепь включен один резистор, во втором два и т. д. При этом общее сопротивление однородного участка цепи ступенчато увеличивается, т. к. при последовательном соединении резисторов их общее сопротивление равно сумме сопротивлений резисторов входящих в цепь. Сопротивления резисторов известны и, поэтому всегда можно посчитать общее сопротивление однородного участка. Выключатель 6 размыкает цепь от источника питания, расположенного за панелью стенда.

 

Порядок выполнения работы

 

1. По шкалам приборов, используя таблицу 1, запишите характеристики электроизмерительных приборов в таблицу 2. Цена деления рассчитывается по формуле (1).

2. Переключатель 6 «пит» установите в положение «0» − выключено (см. рис. 9).

3. Установите ручку потенциометра 3 и переключатель резисторов 5 в крайнее положение, повернув их против хода часовой стрелки.

4. Включите вилку питания в сеть.

5. Переключатель 6 «пит» установите в положение «I» − включено.

6. Вращая ручку потенциометра 3 по ходу часовой стрелки, установите напряжение таким образом, чтобы стрелки приборов находились в левой половине шкалы. Запишите количество делений, указываемых вольтметром 1 и микроамперметром 2 в таблицу 3.

7. Повторите пункт 6 еще два раза, устанавливая значения напряжений таким образом, чтобы стрелка вольтметра сначала была ближе к середине, а затем в правой половине шкалы приборов.

Таблица 2

Наименование прибора	Наименование системы	Предел измерения (с единицами)	Класс точности, %	Общее число делений шкалы	Цена деления (с единицами)
1. Микроам­перметр
2. Вольтметр

 

Таблица 3

№ п/п	Показания вольтметра		Показания амперметра		Сопротивление R, Ом	Относительная погрешность
	деления	U, B	деления	I, А		EI, %	EU, %	ER, %

 

Обработка результатов измерений

 

1. По формуле (2) рассчитайте значения силы тока и напряжения для всех опытов.

2. По формуле (5) рассчитайте значения сопротивлений для каждого из опытов.

3. Рассчитайте относительную и абсолютную погрешности измерений силы тока и напряжения, используя класс точности приборов (см. пример на стр. 5).

4. Рассчитайте относительную  и абсолютную погрешности  для сопротивления:

5. Запишите результаты всех вычислений в таблицу 3.

Проанализировав результаты, лучший из трех представьте виде:

.

Обоснуйте свой выбор в письменном выводе.

6. Сравните относительные и абсолютные погрешности при трех измерениях и сделайте письменный вывод о зависимости величин этих погрешностей от положения стрелки прибора на шкале.

7. Сделайте письменный вывод о зависимости сопротивления от напряжения и силы тока.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: