Условие:
Лабораторная работа №11
ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ
Цель ряботы: научиться измерять сопротивления с помощью моста Уитстона; проверить формулы последовательногс и параллельного соединения проводников.
Приборы: гальванометр (в качестве гальванометра используется милливольтметр M45M), магазин сопротивлений P-33, делитель, источник питания, набор неизвестных сопротивлений.
Рис. 1
Для измерения сопротивлений собирают электрическую цепь моста Уитстона по схеме рис. 1 , где $\mathrm{R}{\mathrm{XI}}$ - одно не известных сопротивлений; $\mathrm{R}{M}-$ магазин сопротивлений Р-33 (класс точности 0,2 ); P - гальванометр; AB реохорд (в качестве реохорда используется делитель с соотношением длин плеч $1: 4$ ); GB - источник питания; S ключ (тумблер на щите).
Рабочие формулы:
$\mathrm{R}{\mathrm{X} 1}=\mathrm{R}{\mathrm{M}} \cdot \frac{\ell{1}}{\ell{2}}$
$
R{\text {nocs. }}=R{X 1}+R_{X 2}
$
$
R{\text {napan. }}=\frac{R{X 1} \cdot R{X 2}}{R{X 1}+R_{X 2}}
$
где $\mathrm{R}{\mathrm{M}}$ - сопротивление, подобранное на магазине сопротивлений; $\ell{1}$ и $\ell{2}$ длины соответствующих плеч реохорда; $\mathrm{R}{\mathrm{X} 1}$ и $\mathrm{R}_{\mathrm{X} 2}$ измеряемые сопротивления.
Ход работы
1. Собирают электрическую цепь, как показано на рис. 1 , подключая одно из неизвестных согротивлений (например $\mathrm{R}_{\mathrm{X} 1}$ ).
2. После проверки цепи лаборантом замыкают ключ S .
3. Нодбирают такое сопротивление на магазине P-33, чтобы стрелка гальванометра установилась на 0 . Записывают показания магазина с точностью до 0,1 Ом и вычисляют $\mathrm{R}_{\mathrm{X} 1}$ по формуле (1).
4. Заменяют $\mathrm{R}{\mathrm{X} 1}$ на $\mathrm{R}{\mathrm{X} 2}$ (а затем на $\mathrm{R}{\mathrm{X} 3}$ )и повторяют опыт. Таким образом, будут определены $\mathrm{R}{\mathrm{X} 1}, \mathrm{R}{\mathrm{X} 2}, \mathrm{R}{\mathrm{X} 3}$.
5. Соединяют два из определенных сопротивлений последовательно и определяют их суммарное сопротивление с помощью моста Уитстона (как указано в п.3).
6. То же самое проделывают при параллельном включении этих сопротивлений.
7. все измерения повторяют не менее 3 раз.
8. Сравнивают полученные данные с результатами, вычисленными по формулам 2,3 .
9. Вычислиют погрешность измерений:
$
\Delta R{x}=R{x} \sqrt{\left[\frac{\Delta\left(\ell{1} / \ell{2}\right)}{\ell{1} / \ell{2}}\right]^{2}+\left(\frac{\Delta R{M}}{R{M}}\right)^{2}}
$