Потенциометры - приборы для измерения ЭДС источников тока, термо-ЭДС и для некоторых других целей. Принцип их работы основан на компенсационном методе. В данной работе используется потенциометр ПП- 63.
Лицевая панель прибора изображена на рис. 5.3, где зажимы НЭ, БП, Х служат для подключения нормального элемента e N, батареи питания e и источника с неизвестной ЭДС - e х. Как правило, e N и eуже подключены и находятся внутри потенциометра, поэтому переключатели должны быть в положении “В” (внутреннее). Ключ ”Питание” соответствует ключу К1 (см. рис. 5.2), ключ “K” и “И” - переключателю П, Г – нуль-гальванометр.
Рис. 5.3
Порядок выполнения работы
1. Установить рабочий ток I (скомпенсировать e N). При компенсации e N ключ К 1 замыкают, переключатель П ставят в положение “К” (контроль). Во всех участках цепи (рис. 5.2) будет течь ток. Рукоятками Р1 (грубая настройка) и Р2 (доводка) устанавливают ток в гальванометре I Г= 0. При этом падение напряжения на участке R¢ ab будет равна eN, т.е. I R¢ аb = eN. После этого рукоятки Р1 и Р2 трогать нельзя.
Ток I, который течет через резистор R (рис. 5.2), при отсутствии тока в гальванометре будет постоянным и называется рабочим током. Величина его зависит только от eи полного сопротивления контура, по которому течет ток I.
2. Определить eх. Так как eхдолжна быть меньше e,а у нас они одного порядка, то eхнужно подключать не непосредственно к клеммам “ X ”, а через делитель напряжения. Составить схему такого подключения и внести ее в отчет. Зная, какая часть от eхбудет измерена, легко подсчитать и все eх.. При определении eхнужно переключатель П поставить в положение “И” (измерение). При этом в цепь (см. рис. 5.2) вместо eNбудет включен eх.Нажав кнопку “Грубо”, замкнем цепь гальванометра и по ней будет течь ток.
Рукоятками L 1 и L 2 (они связаны с сопротивлением R) установим ток в гальванометре, равный нулю. Затем вместо кнопки “Грубо” нужно нажать кнопку “Точно” и рукояткой L 2 установить I r = 0.
Конструктивно потенциометр устроен так, что величина измеряемой ЭДС eх определяется в mV показаниями шкал, которые расположены под рукоятками L 1 и L 2 (измеряемая ЭДС равна сумме показаний при I г = 0). Измерять eх нужно не менее шести раз.
После каждого измерения рукоятками L 1 и L 2 сбиваются показания. Результаты занести в таблицу.
| № изм | e x,i | e x,i – <e x > | (e x,i – <e x >)2 |
| . . | |||
 S=
| S= | ||
| <e x > | t a,n= | d= D= |
3. Обработать результаты измерений:
а) найти полуширину доверительного интервала по формуле
,
где D S - среднеквадратичное отклонение; t a (n) - коэффициент Стьюдента, выбирается в зависимости от надежности a (a£ 0,95) и числа измерений n; k a- коэффициент Стьюдента при n ®¥, k a º t a (¥); d - максимальная погрешность прибора; D - цена деления шкалы прибора (в данном случае при L 2);
б) найти относительную ошибку;
в) окончательный результат записать в виде
eх = <eх> ± De х при a =, e = %.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
