+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Методичні вказівки
К-сть сторінок:
35
Мова:
Українська
джерела постійного струму; К2 – перекидний ключ для зарядки і розрядки конденсаторів; К3 – ключ для включення в схему одного з конденсаторів; G – гальванометр; К4 – ключ для заспокоєння рухомої системи гальванометра.
Балістичний гальванометр являє собою гальванометр магнітоелектричної системи, період коливань рухомої системи якого значно більший від часу проходження імпульсу вимірюваного струму. Тому балістичні гальванометри виготовляють з великим періодом власних коливань. Це досягається збільшенням маси і, відповідно, моменту інерції рухомої системи гальванометра.
Хід роботи
1. Включити освітлювач гальванометра і добитись чіткого зображення зайчика на шкалі. Пересуваючи шкалу на штативі, добитись, щоб візирна лінія «зайчика» знаходилась на середині шкали.
2. Замкнути ключ К1 і реостатом R встановити деяку напругу.
3. Ключем К3 включити в схему еталонний конденсатор С0. Ключем К2 зарядити його і розрядити на гальванометр, відмічаючи максимальне відхилення візирної лінії «зайчика» від положення рівноваги. Такі ж операції проробити з досліджуваним конденсатором С. Встановити який із конденсаторів дає більше відхилення «зайчика».
4. Підібрати таку напругу, щоб «зайчик» при розряджені цього конденсатора відхилявся майже до кінця шкали.
5. При цій напрузі зарядити еталонний конденсатор і швидко його розрядити, відраховуючи значення n0. Дослід повторити не менше трьох раз. Такі ж вимірювання проробити при цій же напрузі з досліджуваним конденсатором.
6. По середніх значеннях n0 та n і за формулою (8) обчислити середнє значення с.
7. Оцінити відносну похибку ; .
8. Записати кінцевий результат.
Таблиця 1
C0 = (C0)0 =
№ п/п n0 ∆ n0 n ∆ n
1
2
3
сер.
Контрольні запитання
1. Що називається електроємністю відокремленого провідника?
2. В яких одиницях вимірюється електроємність?
3. Назвати види конденсаторів. Вивести формулу ємності плоского конденсатора.
4. Вивести формулу ємності батареї конденсаторів, з’єднаних послідовно і паралельно.
5. Чому в роботі використовується балістичний гальванометр?
Лабораторна робота № 6
Визначення опору провідників за допомогою містка Уітстона
Мета роботи: визначення опору провідників.
Теоретичні відомості і опис установки
Опір провідника є важливою його характеристикою. В даній роботі використовується досить точний метод вимірювання електричного опору за допомогою містка Уітстона, теорія якого ґрунтується на правилах Кірхгофа.
Розглянемо схему містка Уітстона (рис. 1). На рис. 1 АВ – реохорд, R0 – магазин опорів; Rх – невідомий опір; R – додатковий змінний опір, який обмежує струм через гальванометр G; К1 і К2 – ключі.
Реохорд являє собою дротину однакового поперечного перерізу, вздовж якої розміщена лінійна шкала. По реохорду може переміщуватися повзунок, за допомогою якого забезпечується ковзний контакт в точці С.
Переміщуючи повзунок по реохорду, можна добитись такого положення, при якому струм через гальванометр відсутній (місток збалансований). В цьому випадку потенціали точок С і Д однакові, тобто UАД = UАС, UДВ = UСВ, де через U позначено різниці потенціалів між відповідними точками. Але UАС = I3Rх, UАД = I1R1, UСВ = I4R0, UДВ = I2R2. Тоді будемо мати
, (1)
. (2)
Для випадку балансу містка , .
Поділимо почленно (1) на (2)
, (3)
звідки
. (4)
Оскільки дротина АВ однорідна і однакового поперечного перерізу, то відношення опорів можна замінити відношенням довжин дротин АD ( ) і DВ ( ). Тоді з (4) маємо
. (5)
Співвідношення (5) використовується як робоча формула для визначення опору .
Хід роботи
1. Включити опір R – розімкнути ключ К3.
2. Встановити ковзний контакт на середині реохорда.
3. Замкнути клюк К1.
4. Замикаючи ключ К2 на короткий проміжок часу і змінюючи опір R0 добитися грубого балансу містка.
5. Виключити опір R (замкнути ключ К3) і змінюючи опір R0, добитись точного балансу містка. Якщо цього не вдається досягти зміною опору R0, то можна в невеликих межах змінювати положення ковзного контакту реохорда. При збалансованому містку записати і R0 у таблицю.
6. Дослід повторити три рази.
7. Вимірювання провести для двох невідомих опорів R1 і R2 окремо, їх послідовного і паралельного з’єднань.
8. Обчислити опори Rх по формулі (5).
9. Обчислити відносну похибку для одного з опорів за (6)
. (6)
10. Визначити абсолютну похибку .
11. Записати остаточний результат.
12. Користуючись визначеними опорами R1 та R2, перевірити закони послідовного і паралельного з’єднання опорів.
Таблиця результатів вимірювань і обчислень.
l1 = l2 =
Опір № п/п R0 Rx
R1
1
2
3
сер
R2
1
2
3
сер
R1 і R2 послідовно 1
2
3
сер
R1 і R2 паралельно 1
2
3
сер
Контрольні запитання
1. Сформулювати правила Кірхгофа і записати їх для містка