Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". Миловидова С.Д - 53 стр.

UptoLike

Рубрика: 

53
Описание экспериментальной установки
На рис.1 изображен общий вид экспериментальной установки.
Исследуемый проводник 1 представляет собой проволоку, натянутую
между двумя кронштейнами 2, смонтированными на вертикальной стойке
3. На концы проволоки подается постоянное напряжение от блока 4.
Средний подвижный кронштейн имеет скользящий контакт 5,
позволяющий включать в цепь часть провода (между нижним концом и
контактом 5). На передней панели блока 4 имеется клавиша 6 для
включения прибора в сеть, индикаторная лампочка 7, ручка 8 для
регулировки тока в цепи , клавиша 9 для
включения вольтметра и
миллиамперметра в цепь , а также
клавиша 10, с помощью которой
выбирается схема измерения.
Сопротивление R участка провода
определяется по закону Ома путем
измерения напряжения U и силы тока J на
этом участке цепи . Однако истинное
значение R можно определить только при
учете сопротивления подводящих
проводников и внутреннего
сопротивления вольтметра R
V
и
миллиамперметра R
A
.
Под внутренним сопротивлением
электроизмерительных приборов
подразумевается общее сопротивление
измерительной катушки R
к
прибора и
соединенного с ней определенным
образом сопротивления R
ш
или R
д
. R
ш
это сопротивление шунта (от англ. shunt
ответвление), т.е. резистора , обладающего относительно малым
постоянным сопротивлением , причем R
ш
<<R
к
. Шунт подсоединяется
параллельно измерительной катушке миллиамперметра , пропуская через
себя основную часть тока.
R
д
это добавочное сопротивление, которое служит для ограничения тока,
проходящего через вольтметр. Оно подключается последовательно к R
к
,
при этом R
д
>>R
к
. На рис.2 приведены две возможные схемы подключения
электроизмерительных приборов к исследуемому сопротивлению R . На
этом рисунке общее сопротивление миллиамперметра с шунтом
обозначено пунктиром через R
А
, а общее сопротивление вольтметра с
дополнительным сопротивлением через R
V
.
Если переключатель К находится в положении « а » , то показание
вольтметра U
V
равно напряжению U на сопротивлении R (сопротивлением
подводящих проводов пренебрегаем ). Показания вольтметра складываются
Рис.1
Рис.
4
3
7
8
6
9 1
0
Рис. 1
1
                                        53


                    О писа ние эк сперимента льной у ста новк и
       Н а рис.1 из   обра ж ен общ ий вид эк сперимента льной у ста новк и.
И сследу емы й проводник 1 предста вляет собой проволок у , на тяну ту ю
меж ду дву мя к ронш тейна ми 2, смонтирова нны ми на вертик а льной стойк е
3. Н а к онцы проволок и подается постоянное на пряж ение от блок а 4.
С редний подвиж ны й к ронш тейн имеет ск ольз                ящ ий к онта к т 5,
поз воляю щ ий вк лю ча ть в цепь ча сть провода (меж ду ниж ним к онцом и
к онтак том 5). Н а передней па нели блок а 4 имеется к ла виш а 6 для
вк лю чения прибора в сеть, индик а торна я ла мпочк а 7, ру чк а 8 для
                                     регу лировк и ток а в цепи, к ла виш а 9 для
                                     вк лю чения             вольтметра             и
                                     миллиа мперметра в цепь, а так ж е
                             3
                                     к ла виш а 10, с помощ ью             к оторой
                                     вы бира етсясхема из    мерения.
                                             С опротивление R у ча стк а провода
    Рис.1                            определяется по з        ак ону О ма пу тем
                                     из мерения на пряж енияU и силы ток а J на
                                     этом у ча стк е цепи. О дна к о истинное
                                     зна чение R мож но определить тольк о при
                                     у чете       сопротивления       подводящ их
                           4         проводник ов            и        вну треннего
                                     сопротивления         вольтметра      RV       и
                                7    миллиа мперметра RA.
                                             П од вну тренним сопротивлением
                                8    э лек тро  из
                                                 мерительны х            приборов
                                     подра з  у мева ется общ ее сопротивление
                                     из мерительной к а ту ш к и Rк прибора и
             Рис.               6    соединенного с ней определенны м
         9              1            обра з ом сопротивления Rш или Rд. Rш –
              Рис.1
                        0
              1                      это сопротивление ш у нта (ота нгл. shunt –
ответвление), т.е. рез       истора , облада ю щ его относительно ма лы м
постоянны м сопротивлением, причем Rш <>Rк. Н а рис.2 приведены две воз          мож ны е схемы подк лю чения
элек троиз  мерительны х приборов к исследу емому сопротивлению R. Н а
этом рису нк е общ ее сопротивление миллиа мперметра с ш у нтом
обоз  на чено пу нк тиром черезRА , а общ ее сопротивление вольтметра с
дополнительны м сопротивлением черезRV.
       Е сли перек лю ча тель К на ходится в полож ении «а » , то пок а з       а ние
вольтметра UV ра вно на пряж ению U на сопротивлении R (сопротивлением
подводящ их проводовпренебрега ем). П ок а з       а ниявольтметра ск ла ды ва ю тся