Лабораторный практикум по электричеству и магнетизму. Ч. 2. Алейников Н.М - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

6
Мостовые методы измерения сопротивлений позволяют исключить
ошибки, создаваемые амперметром и вольтметром . На рис.1 четыре сопро-
тивления R
Х ,
R
1
, R
2
и R
3
образуют плечи так называемой схемы моста. В одну
диагональ моста ab включен источник эдс E, а в другую диагональ cd –
нулевой прибор Г (гальванометр или другой высокочувствительный прибор).
Очевидно , что ток в диагонали cd, будет отсутствовать, если потенциалы в
точках c и d одинаковы , т.е. равны напряжения U
a с
= U
ad
и U
cb
=U
db
. Это вы -
полняется при соотношении между плечами моста, называемым условием ба-
ланса моста
2
1
3
R
R
R
R
x
= .
Пусть, например , R
1
и R
2
– известные постоянные сопротивления , а R
3
–
регулируемое сопротивление, например , магазин сопротивлений . Регулируя
R
3
, можно добиться баланса моста по показаниям нулевого прибора Г и
неизвестное сопротивление R
Х
вычислить по формуле
2
1
3
R
R
RR
x
= (1).
Достоинство метода в том , что точность определения R
Х
не зависит от
точности измерительных приборов, а зависит только от чувствительности
нулевого прибора и от точности сопротивлений R
1
, R
2
и R
3
.
Мостовые методы широко применяются не только для измерения актив -
ных сопротивлений , но и для измерения емкостей и индуктивностей . При
этом используются источники переменного тока, а в качестве нулевых
индикаторов разнообразные высокочувствительные устройства – осциллогра-
фы, цифровые вольтметры , световые и звуковые индикаторы и др.
Задание 1. Собрать схему рис.2. В плечо аc включить резистор R
Х
, в
плечо bc – магазин сопротивлений (используются 1 и 4 клеммы). Вращая кур-
бели магазина, добиться нулевого показания прибора Г. Определить значение
R
3
и вычислить по формуле (1) неизвестное сопротивление R
Х
. Сравнить с
результатом работы № 4 (упр.3).
Задание 2. Измерить внутреннее сопротивление вольтметра, заменив R
Х
в предыдущем задании вольтметром .
Упр .2. Определение эдс источника компенсационным методом
Компенсационный метод измерения эдс и напряжений , также как и
мостовой метод измерения сопротивлений , относится к нулевым методам .
Метод основан на компенсации (уравнивании) измеряемого напряжения (эдс)
напряжением от вспомогательного источника . Высокая точность при
компенсационных измерениях определяется тем , что когда напряжения
скомпенсированы , ток через нулевой прибор и измеряемый источник эдс не
идет . При этом исключаются ошибки, вносимые падением напряжения на
внутреннем сопротивлении измеряемого источника и на проводниках , а
также исключается шунтирующее воздействие измерителя напряжения –
вольтметра. 
                                         6
     М остовы е м етод ы из м ерения сопротивлений поз воля ю т исклю чить
ош ибки, соз д аваем ы е ам перм етром и вольтм етром . Н а рис.1 четы ре сопро-
тивления RХ , R1, R2 и R3 образ ую т плечи так наз ы ваем ой сх ем ы м оста. В од ну
д иагональ м оста ab вклю чен источник эд с E, а в д ругую д иагональ cd –
нулевой прибор Г (гальваном етр или д ругой вы сокочувствительны й прибор).
О чевид но, что ток в д иагонали cd, буд ет отсутствовать, если потенциалы в
точках c и d од инаковы , т.е. равны напря ж ения Uaс=Uad и Ucb=Udb. Это вы -
полня ется при соотнош ении м еж д у плечам и м оста, наз ы ваем ы м условием ба-
               Rx R1
ланса м оста     =   .
               R3 R2
     Пусть, наприм ер, R1 и R2 – из вестны е постоя нны е сопротивления , а R3 –
регулируем ое сопротивление, наприм ер, м агаз ин сопротивлений. Регулируя
R3, м ож но д обиться баланса м оста по показ ания м нулевого прибора Г и
                                                                 R1
неиз вестноесопротивлениеRХ вы числитьпо ф орм улеRx = R3           (1).
                                                                 R2
       Д остоинство м етод а в том , что точность опред еления RХ не з ависит от
точности из м ерительны х приборов, а з ависит только от чувствительности
нулевого прибора и от точности сопротивлений R1, R2 и R3.
      М остовы е м етод ы ш ироко прим еня ю тся не только д ля из м ерения актив-
ны х сопротивлений, но и д ля из м ерения ем костей и инд уктивностей. При
этом использ ую тся источники перем енного тока, а в качестве нулевы х
инд икаторов раз нообраз ны е вы сокочувствительны е устройства – осциллогра-
ф ы , циф ровы евольтм етры , световы еи з вуковы еинд икаторы и д р.
      З ад ан и е 1. Собрать сх ем у рис.2. В плечо аc вклю чить рез истор RХ , в
плечо bc – м агаз ин сопротивлений (использ ую тся 1 и 4 клем м ы ). В ращ ая кур-
бели м агаз ина, д обиться нулевого показ ания прибора Г. О пред елитьз начение
R3 и вы числить по ф орм уле (1) неиз вестное сопротивление RХ . Сравнить с
рез ультатом работы № 4 (упр.3).
      З ад ан и е 2. И з м ерить внутреннее сопротивление вольтм етра, з ам енив RХ
в пред ы д ущ ем з ад ании вольтм етром .

     У пр .2. О предел ение эдсисточника компенсац ионным методом
     К ом пенсационны й м етод из м ерения эд с и напря ж ений, такж е как и
м остовой м етод из м ерения сопротивлений, относится к нулевы м м етод ам .
М етод основан на ком пенсации (уравнивании) из м еря ем ого напря ж ения (эд с)
напря ж ением от вспом огательного источника. В ы сокая точность при
ком пенсационны х из м ерения х опред еля ется тем , что когд а напря ж ения
ском пенсированы , ток через нулевой прибор и из м еря ем ы й источник эд с не
ид ет. При этом исклю чаю тся ош ибки, вносим ы е пад ением напря ж ения на
внутреннем сопротивлении из м еря ем ого источника и на провод никах , а
такж е исклю чается ш унтирую щ ее воз д ействие из м ерителя напря ж ения –
вольтм етра.

Страницы