Упражнение 2. Изучение зависимости сопротивления от температуры.

Упражнение 1. Проверка выполнения закона Ома для различных соединений проводников

1. Подготовить таблицу измерений:

Сопротивление отдельных проводников

				Среднее
R1
R2
R3

 

 

2. Перед выполнением работы установите переключатели на мосте в следующие положения: «ПП»- «сеть»-36 В,

«ПС»-2 З,

«N»- 1,

«ГВ-ГН»-«ГВ»,

«сеть»-«выкл.».

При помощи корректора установить стрелку гальванометра на нуль.

3. Подключить прибор к сети,

4. К зажимам «R_x» подключить измеряемое сопротивление.

5. Включить переключатель «сеть».

6. Для включения моста нажимают кнопку «грубо».

7. В зависимости от отклонения стрелки гальванометра, проворачивают тумблер декады магазина, подбирая тем самым сопротивление, при котором стрелка гальванометра устанавливается близко к нулю. Отпускают кнопку «грубо».

8. Для более точного измерения сопротивления нажимают кнопку «точно». Снова проворачивая тумблеры устанавливают такое сопротивление, при котором стрелка гальванометра устанавливается на нуль. Отпускают кнопку «точно». Записывают полученное значение сопротивления.

9. Так измеряют по отдельности все три неизвестные сопротивления. Заносят результаты в таблицу.

10. Соединяя сопротивления сначала последовательно и затем параллельно, проверить нижеследующие формулы для вычисления сопротивления при последовательном и параллельном соединениях.

Последовательное соединение: R_посл = R₁+ R₂+ R₃

 

Последовательное соединение:

Сочетание	Расчет	Измерения	Среднее	Разница	Отн. погрешность,%
R1+R2
R2+R3
R3+R1

 

Параллельное соединение:

. Параллельное соединение:

Сочетание	Расчет	Измерения	Сред-нее	Разни-ца	Отн. погрешность,%
R1R2/(R1+R2)
R2R3/(R2+R3)
R3R1/(R1+R3)

 

Упражнение 2. Изучение зависимости сопротивления от температуры.

Зависимость сопротивления от температуры приближенно можно считать линейной

где R_t - сопротивление при температуре t;

R₀ - сопротивление при температуре t=0˚C, R=81,1 Ом;

α - коэффициент сопротивления, различный для различных элементов.

Для определения коэффициента производят измерения при двух температурах.

В настоящей работе необходимо изучить на опыте зависимость сопротивления от температуры и определить постоянную для прибора. Исследуемое сопротивление (спиральная проволока) помещается в колбу с водой. Концы спирали выведены наружу в виде электродов к клеммам, вделанным в крышку термостата. Так называемый «термостат» погружают в колбу с водой, которую можно подогреть на плитке. Сопротивление исследуемой проволоки измеряют с помощью моста постоянного тока, соединяя клеммы термостата к зажимам «Х» моста.

Начинают с комнатной температуры – определяют R_комн. Таких измерений делают несколько и находят среднее R_{комн.ср.}. Затем температуру термостата повышают на 5, поддерживая ее постоянной, проводят отсчет по мосту. Так через каждые 5 производят аналогичные измерения примерно до температуры 50˚С. затем измерения повторяют при остывании.

Искомое значение можно найти, используя результаты измерения сопротивления при двух близких значениях температуры:

 

отсюда

Построить график: R=f(t).

 

 

Контрольные вопросы

1. Какие цепи называются мостами постоянного тока?

2. Принципиальная схема моста постоянного тока.

3. Вывести соотношение между плечами уравновешенного моста.

4. Общее сопротивление при последовательном и параллельном соединениях проводников

5. Закон Ома для участка цепи и полной цепи.

6. Первый закон Кирхгофа.

7. Второй закон Кирхгофа

8. Материалы для изготовления резисторов

9. Бифилярная намотка

10. Температурная зависимость электрического сопротивления металлов

 

 

Литература:

1. Физический практикум. Электричество и оптика. // под ред. В.И. Ивероновой. – М.: Наука, 1965 − С.281−299.

2. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма. – М.: Высш. школа, 1991.

3. Трофимова Т.И. Курс физики. – М., Высшая школа, 2000..