На основании многочисленных опытов Георг Ом а 1827 г. установил, что при постоянной температуре отношение напряжения на концах проводника к току в нем является постоянной величиной:R=U/I, где U - напряжение на концах проводника, I - сила электрического тока в проводнике.
Величину R, характеризующую данный проводник, Ом назвал сопротивлением проводника. Величина сопротивления проводника зависит от его размеров, формы, природы вещества и температуры.
Сопротивление в системе СИ измеряется в омах (0м). 1 Ом есть сопротивление проводника, в котором при напряжении в 1 вольт протекает ток 1 ампер.
Сопротивлением обладают любые проводники электрического тока, образующие цепь. Они характеризуются величиной своего так называемого омического сопротивления, независимо от того, протекает в цепи постоянный или переменный ток.
Измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра
Метод основан на том, что вольтметром измеряется падение напряжения U на концах измеряемого сопротивления и амперметром сила тока I в нем. Значение определяется по закону Ома для участка цепи. Для измерения сопротивления собирается одна из двух схем (рис.2.1).
В схеме А) амперметр А измеряет ток, текущий через исследуемое сопротивление, так что показание амперметра, которое обозначим через 
, дает ток в измеряемом сопротивлении 
. Но вольтметр V измеряет падение напряжения на участке цепи куда уходит не только измеряемое сопротивление , но и сопротивление амперметра 
. Поэтому показание вольтметра U не равно 
и выражение 
не равно 
, а суммарному сопротивлению 
. Значение же равно, очевидно 
,
только в том случае, когда 
, можно считать, что 
В схеме Б) вольтметр измеряет падение напряжения на концах измеряемого сопротивления , так что 
, но амперметр А измеряет не силу тока в измеряемом сопротивлении, а сумму токов 
,
где 
-сила тока в ветви, содержащей вольтметр.
Таким образом, показание амперметра, которое обозначим 
, равно . Отсюда 
. Так как 
, то для вычисления получается формула:
Отсюда видно, что только тогда равно частному от деления показаний вольтметра на показания амперметра, когда 
достаточно велико по сравнению .
Сопротивление приборов и часто указывается на приборе. Иногда указывается не сопротивление, а максимальное значение тока 
(на вольтметре) при отклонении стрелки на всю шкалу. Зная эти значения 
и можно найти и сопротивления и по формулам:
здесь 
и 
- предельные значения сиди тока и напряжения, измеряемые приборами.
Оборудование и аппаратура
1) Лабораторный стенд.
Порядок выполнения работы
1) Изучить основные теоретические положения
2) Соберите схему рисунок 1.
Рисунок 1 - Косвенный метод измерения сопротивления.
3) Включите стенд, затем тумблер включения питания ЛАТРа Т1 – S7 и наконец тумблер питания цепей переменного тока S4.
4) Изменяйте переключателем ЛАТРа величину напряжения.
5) Сделайте необходимое для расчетов количество замеров.
6) По окончании работы верните все аппараты в исходное положение и отключите стенд.
7) Результаты измерений занесите в таблицу 1 и рассчитайте активное сопротивление цепи
Таблица 1- Измеренные параметры.
| № опыта | U, х10 В | I, х10 мА | R, Ом | Rср, Ом | ∆R, Ом | δ,% | Запись с учетом погрешности |
Контрольные вопросы
1. Объясните измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра.
2. Почему сопротивление цепи рассчитывается с учетом сопротивлений приборов.
