Среднее значение удельного сопротивления, вычисленное графически

Кафедра общей и технической физики

 

 

Отчет по лабораторной работе №1.

 

По дисциплине Физика

 

Тема: Оценка точности прямых и косвенных измерений

 

Автор: студент гр. ГС-16-1 /Лисичкина П.Д./

(подпись) (Ф.И.О.)

 

 

 

ПРОВЕРИЛдоцент _____________ /Фицак В.В./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Санкт-Петербург

 

Цель работы - обработать данные прямых и косвенных измерений физических величин.

Краткое теоретическое содержание

Определения:

Электрический ток –направленное движение электрически заряженных частиц под воздействием электрического поля.

Сила тока – отношение заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника площадью S за промежуток времени t, к этому промежутку

Напряжение – разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории движения заряда, где потенциал – это отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду.

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.

Амперметр – физический прибор, предназначенный для измерения силы тока в замкнутой цепи. K = 1,5, где K – класс точности прибора, он указывается на приборе.

Вольтметр – физический прибор, предназначенный для измерения напряжения в замкнутой цепи. K = 1,5.

Штангенциркуль – физический прибор, предназначенный для измерения диаметра проволоки. Абсолютная максимальная погрешность прибора: 0,05*10^-3 м.

Микрометр – физический прибор, предназначенный для измерения диаметра проволоки с большей точностью, чем у штангенциркуля. Абсолютная максимальная погрешность прибора: 0,001*10^-3 м.

 

Основные расчетные формулы:

Среднее значение диаметра проволоки

где:

n-число измерений

Сопротивление проводника , Ом

где:

U-напряжение, В

I-сила тока, А

 

Удельное сопротивление , Ом/м

где:

l-длина проволоки, =м

Графическое вычисление удельного сопротивления

 

Погрешность при прямых измерениях:

Средняя погрешность измерения диаметра проволоки

Средняя абсолютная погрешность диаметра проволоки

Абсолютная погрешность измерения тока

где:

k-класс точности прибора

Абсолютная погрешность напряжения

 

Погрешности при косвенных измерениях:

Средняя абсолютная погрешность косвенного измерения удельного сопротивления

Средняя квадратичная погрешность измерений

E	Источник тока
A	Амперметр
V	Вольтметр
BC	Исследуемый участок

Схема установки:

 

Таблица 1.1. Результаты измерения диаметра проволоки

Физическая величина
Ед. изм. Прибор	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм
Штангенциркуль	0,5	0,5	0,5	0,5	0,6	0,5	0,5	0,6	0,5	0,6
Микрометр	0,47	0,46	0,45	0,48	0,49	0,5	0,49	0,48	0,49	0,46

Таблица 1.2. Результаты измерения диаметра проволоки

Физическая величина
Ед. изм. Прибор	мм	мм	мм	мм	мм
Штангенциркуль	0,53	0,042	0,0483	0,0792	0,0911
Микрометр	0,477	0,136	0,0164	0,285	0,0343

Таблица 2. Результаты измерений электрических приборов

Физическая величина
Ед. изм.   № опыта	м	м	А	А	В	В	Ом	Ом	Ом
		0,5		3,75	0,15	22,5	0,75	0,9	0,4023
		0,2
		0,4
		0,5	2,5
	29,5	0,55	2,75
		0,6
		0,7	3,5
	44,5	0,75	3,75
	48,5	0,8
		0,35	1,75

График зависимости .

Таблица данных для графика:

l, м	R, Ом
	0,75
0,04
0,16	1,75
0,019
0,26	2,5
0,295	2,75
0,34
0,41	3,5
0,445	3,75
0,485

 

 

Среднее значение удельного сопротивления, вычисленное графически.

=6.7

*tg

 

= =0,149791*10^-6

Имеем формулу

= ( =0,36*10^-6

 

Конечный результат:

 

Для диаметра проволоки:

Вывод

В ходе данной лабораторной работы мною были проделаны измерения и вычисления для определения значения удельного сопротивления проводника.
Для измерения диаметра проводника использовались два прибора: штангенциркуль и микрометр. В ходе данной работы было выяснено, что значения микрометра более точны,т.к. погрешность измерений меньше . Полученные в итоге погрешности имеют небольшие значения, а это значит, что измерения достаточно точны. Подобную методику можно использовать для определения удельного сопротивления проводников