 |
Обоснование метода. Описание установки. Порядок выполнения работы
|
|
|
|
Обоснование метода
Сущность метода проверки закона Ома для однородного участка цепи заключается в установлении вида зависимости силы тока от электрического напряжения и от электрического сопротивления.
Уравнение (4) связывает три физические величины. Опыт же позволяет установить функциональную зависимость каких-либо двух величин – либо 
при 
, либо 
при 
.
| ||||||||||
| Рис. 1. Электрические схемы для проверки закона Ома |
Практически могут иметь место две схемы для реализации цели данной работы. Схема, представленная на рис. 1 вверху используется, когда сопротивление резистора, включенного в цепь (однородного участка электрической цепи) велико по сравнению с сопротивлением амперметра (RA).
В этом случае вольтметр измеряет не только напряжение на резисторе R, но и напряжение на амперметре, которым вследствие его малости можно будет пренебречь.
Схема, представленная на рисунке 1 внизу используется, когда сопротивление резистора мало по сравнению с сопротивлением вольтметра (RV). При таком включении амперметр измеряет не только подлежащий определению ток через резистор, но и ток через вольтметр, который будет мал по сравнению с током через резистор и им можно пренебречь.
Описание установки
Установка для выполнения данной работы схематически изображена на рисунке 2. Она смонтирована на основе верхней схемы рисунка 1 в виде стенда. Стенд включает в себя вольтметр 1, микроамперметр 2, ручку потенциометра 3, группу последовательно соединенных резисторов 4, галетный переключатель 5, выключатель 6.
| Рис. 2. Лабораторный стенд №2. |
| μ А |
| VАА |
Ручкой потенциометра 3 можно плавно изменять сопротивление потенциометра RП (см. рис. 1) и тем самым устанавливать необходимое напряжение, измеряемое вольтметром 1. Сила тока в цепи измеряется микроамперметром 2. Галетный переключатель 5 позволяет управлять сопротивлением R 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. Подготовьте таблицы для записи результатов измерений:
Таблица 1
Результаты опытной проверки зависимости 
при
| № п/п | R, Ом | U, В | Δ U, В | ЕU, % | I, мкА | Δ I, мкА | ЕI, % |
|
| |||||||
|
| |||||||
Таблица 2
Результаты опытной проверки зависимости при
| № п/п | U, В | R, Ом | Δ R, Ом | ЕR, % | I, мкА | Δ I, мкА | ЕI, % | ||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
Опытная проверка зависимости при
2. Выверните ручку потенциометра 3 (см. рис 2. ) против хода часовой стрелки в крайнее положение.
3. Установите галетный переключатель 5 против хода часовой стрелки в крайнее положение.
4. Запишите в таблицу 1 сопротивление однородного участка цепи соответствующее данному положению галетного переключателя (посмотрите номиналы резисторов, включенных в цепь на данный момент).
5. Включите вилку питания установки в сеть и переведите выключатель 6 в положение «включено».
6. Вращая ручку потенциометра 3 по ходу часовой стрелки и изменяя напряжение от 0 до максимально возможного, проделайте пять измерений силы тока.
7. Запишите в таблицу 1 результаты измерений напряжения и силы тока.
8. Установите галетный переключатель в другое положение.
9. Запишите в таблицу 1 сопротивление однородного участка цепи соответствующее этому положению галетного переключателя 5.
10. Проделайте измерения силы тока и напряжения по п. 6, записывая результаты в таблицу 1.
Опытная проверка зависимости при
11. Установите галетный переключатель 5 в положение «1».
12. Ручкой потенциометра 3 установите максимально возможное значение напряжения. Результат запишите в таблицу 2.
13. Поочередно переключая галетный переключатель от первого до пятого положения (при неизменном напряжении) запишите в таблицу 2 значения сопротивления и силы тока.
14. Ручкой потенциометра 3 установите другое напряжение. Результат запишите в таблицу 2.
15. Проделайте измерения по п. 13.
|
|
|
