Измерения и обработка результатов измерений. 1. Собирают электрическую схему, как показано на рис 6

1. Собирают электрическую схему, как показано на рис 6. Вместо сопротивления R_х в цепь включают одно из известных сопротивлений R₁.

2. Помещают подвижный контакт посередине реохорда и подбирают сопротивление R₀ в магазине так, чтобы ток в гальванометре Г почти исчез.

3. Окончательно устанавливают стрелку гальванометра на нулевое деление путем небольших перемещений контакта Д и производят измерение длин плеч реохорда l₂ и l₁.

4. Опыт повторяют 3 раза при различных значениях сопротивления магазина R₀.

5. Подставляя в формулу (21) значения R₀, l₂ и l₁, взятые из каждого отдельного опыта, вычисляют R₁.

6. Вместо сопротивления R₁ в цепь включают сопротивление R₂. Производят с этим сопротивлением такие же измерения, как и с R₁.

7. Измеренные сопротивления R₁ и R₂ включают в цепь вместе, сначала – последовательно (рис. 7), а затем – параллельно (рис. 8), и производят измерения.

8.

, (22)

(23)

пользуясь значениями сопротивлений и , найденными ранее. Все полученные результаты сводятся в таблицу:

№

Сопротивление R1

Сопротивление R2

R0

l1

l2

R1

∆R1

R0

l1

l2

R2

∆R2

№

Сопротивление R1

Сопротивление R2

R0

l1

l2

R0

l1

l2

Задачи

1. Построить график зависимости силы тока на участке цепи от напряжения, если сопротивление участка равно 200 Ом, а приложенное к нему напряжение меняется от 20 до 120 В (через 20 В).

2. Четыре проводника одинаковой длины из одного и того же материала соединены последовательно. Диаметры проводников соответственно равны 10^-3 м, 2^.10^-3 м, 3^.10^-3 м, 4^.10^-3 м. К системе приложено напряжение 100 В. Определить падение напряжения на каждом проводнике.

3. На рис. 9 изображены графики вольтамперных характеристик двух проводников: «1» и «2». Сопротивление какого проводника больше и во сколько раз?

4. Какого сопротивление проволоки диаметром 1 мм и длиной 20 м, если сопротивление проволоки диаметром 0,6 мм и длиной 9 м, изготовленной из того же материала, равно 24 Ом?

Ответы: 1) 15 Ом; 2) 30 Ом; 3) 20 Ом; 4) 8 Ом; 5) 50 Ом.

5. Какое из написанных ниже выражений не обязательно должно выполняться при уравновешенном мосте (рис. 10)?

Ответы: 1) φ_А- φ_В= φ_А - φ_D; 2) I_Г = 0; 3) R₁ = R₂; 4) φ_В = φ_D; 5) ; 6) нет ответа

Контрольные вопросы

1. Причины возникновения сопротивления в металлах.

2. Нарисуйте принципиальную схему моста Уитстона. В чем заключается равновесие моста?

3. Сформулируйте правила Кирхгофа.

4. Выведите расчетную формулу для определения сопротивления методом моста Уитстона.

5. Почему отношение сопротивления плеч реохорда можно заменить отношением длин плеч l₁ и l₂?

6. Запишите выражения для определения сопротивления при последовательном и параллельном соединении проводников.

Металл	Удельное сопротивление
Алюминий
Железо
Золото
Медь
Цинк
Серебро
Константан

Из чистых металлов наименьшим сопротивлением обладают медь, алюминий, поэтому из них делают электрические провода. Специально приготовленные сплавы обладают высоким сопротивлением.

Литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 34, 36.

2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 101.

3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.3, 4.6

Лабораторная работа 2.2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: