Цель работы: ознакомление с классическим методом измерений сопротивлений при помощи мостиковой схемы.

Составитель: В.И.Снежков

Редактор Т.М.Климчук

Темплан 2004 г., поз. 167

ЛР № 020818 от 13.01.99. Подписано в печать 09.02.04

Формат 60х84 1/16.Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 0,5. Тираж 50 экз. Заказ

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета.

344022, Ростов-на-Дону, ул.Социалистическая, 162.

© Ростовский государственный

строительный университет, 2004

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 34

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ ПОМОЩИ МОСТА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы: ознакомление с классическим методом измерений сопротивлений при помощи мостиковой схемы.

Приборы и принадлежности: 1. Гальванометр. 2. Измеряемое сопротивление. 3. Магазин сопротивлений. 4. Два декадных сопротивления. 5. Источник постоянного тока. 6. Ключ. 7. Соединительные провода.

1.КРАТКАЯ ТЕОРИЯ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Мост постоянного тока представляет собоц электрическую цепь, состоящую из четырех сопротивлений (резисторов), образующих замкнутый четырехугольник ABCD (рисунок), два противоположных угла которого присоединены с помощью ключа (К) к источнику тока (e), а два других – к чувствительному гальванометру (А).

При замыкании ключа по цепи потечет электрический ток, который на участке BD может быть обнаружен по отклонению стрелки гальванометра.

Однако при определенном соотношении между сопротивлениями (R_x, R_m, r₁, r₂) сила тока через гальванометр обращается в нуль, хотя при этом во всех остальных участках моста сила тока не равна нулю. Соотношение между сопротивлениями R_x, R_m, r₁, r₂, при котором ток через гальванометр отсутствует, может быть рассчитано с помощью закона Ома и правил Кирхгофа. По закону Ома в этом случае падение напряжения на участке BD равно нулю. Тогда в соответствии с первым правилом Кирхгофа токи в плечах моста AB, BC и AD, DC равны I₁ и I₂ соответственно (см. рисунок). Применяя правило Кирхгофа к контурам АВDА и ВСDВ, получим:

I₁ R_x – I₂ r₁ = 0 Þ I₁ R_x = I₂ r₁;

I₁ R_m – I₂ r₂ = 0 Þ I₁ R_m = I₂ r₂.

Отсюда находим неизвестное сопротивление R_x: R_x = R_mr₁/r₂ (1)

II. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Соберите схему, изображенную на рисунке, установив все декады на магазине резисторов на нулевые деления.

2. Установите декадные резисторы таким образом, чтобы соотношение их сопротивлений (r₁/r₂) было равно 1.

3. После проверки правильности сборки схемы преподавателем (или лаборантом) замкните ключ. Подбирая сопротивление магазина (R_m), добейтесь, чтобы стрелка гальванометра установилась на нуле. Эта операция называется уравновешиванием моста. Произведите расчеты R_x по формуле (1).

4. Повторите операцию по уравновешиванию моста еще при четырех различных значениях соотношений между декадными сопротивлениями (r₁/r₂). Данные занесите в таблицу.

5. Найдите среднее значение R_x.

6. Вычислите абсолютную ошибку DR_x как разность между максимальным и минимальным значениями его, поделенную на два:

DR_x = (R_{x max} - R_{x min})/2

7. Вычислите относительную ошибку dR_x:

dR_x = DR_x/<R>.

8. Полученные результаты представьте в виде:

R_x = <R> ± DR_x.

III. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Сформулируйте правила Кирхгофа

2. При каком условии получена рабочая формула для расчета неизвестного сопротивления R_x.

3. Изменится ли условие равновесия моста, если гальванометр и источник тока поменять местами?

4. Каким преимуществом обладает метод измерения сопротивления с помощью моста постоянного тока по сравнению с методом амперметра и вольтметра?

5. В приведенной таблице, выберите правильный вариант ответа.

12
• 3
• Далее ⇒