Электричество Явление термоэлектричества Полупроводниковый выпрямитель Изучение колебательного контура Постоянный ток Сегнетоэлектрики Пьезоэлектрический эффект Работа и мощность тока.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Работа N 207

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГАЛЬВАНОМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

 Теория метода измерений. Отклонение стрелки в приборах магнитоэлектрической системы пропорционально проходящему току: I=Ci N, где N - число делений, соответствующее отклонению стрелка при силе тока I ; Ci= - коэффициент пропорциональности, являющийся постоянной прибора по току, или ценой деления прибора. Численно эта величина равна силе тока, вызывающего отклонение стрелки прибора на одно деление шкалы. Величина, обратная постоянной прибора по току, т.е. , называется чувствительностью прибора к току и равна числу делений шкалы, на которое отклоняется стрелка прибора при единичном значении силы тока. Для определения внутреннего сопротивления RG и чувствительности гальванометра к току Si воспользуемся схемой, представленной на рис.8. где G - гальванометр; V - вольтметр; - магазины сопротивлений, Е - источник тока, К - выключатель (кнопка). Используя первое правило Кирхгофа для узла В, можно написать

 У=У1+УG (I)

Согласно второму правилу Кирхгофа для контура AGBA имеем

УG ()-  =0 (2)

для контура AEBGA - УR+УG ()=E (3)


Сопротивлением r0 источника тока можно пренебречь, поэтому величину ЭДС источника Е можно заменить показанием вольтметра V (Е=V).Решение системы трех уравнений (1)-(3) относительно УG дает следующее выражение для силы тока. протекающего через галь ванометр:

  УG= .

  При r =0 =

 

 Замена сопротивлений  и R на  и R’ дает величину тока У’’G :

 У’’G=.

Сопротивления R’,  и  можно подобрать таким образом, что отклонение стрелки при этом будет таким же, что и при  и R и =0 , т.е, = У’’G . Решая это уравнение относительно RG .найдем:

  . (4) 

 Порядок выполнения работы. 

 Первый способ.

1 С помощью магазинов сопротивления подбирают R и  при  таким образом, чтобы при кратковременном замыкании цепи получилось достаточное (не менее чем на половину шкалы) отклонение стрелки гальванометра G . '

 Примечание. Целесообразно R выбрать в пределах 400-5000 Ом. Сопротивления  подбирают. начиная с .единиц и десятков Ом.

 2. Не меняя R и , вводят сопротивление r , чтобы отклонение стрелки гальванометра уменьшилось вдвое.

 3. Увеличивают сопротивление  до ' так, чтобы отклонение стало прежним. Так как R не изменилось (R=R’), то формула (4) для сопротивления гальванометра упростится и примет вид

   (5)

 Второй способ.

  I. Подбирают, как и в первом случае, такие R и , при r=0, .чтобы было достаточное отклонение стрелки гальванометра N .

 Примечание. Целесообразно сопротивления R и  оставить прежними.

 2. Не изменяя R и , вводят r, чтобы отклонение стрелки гальванометра уменьшилось вдвое.

 3. Уменьшают сопротивление R до R’ так. чтобы отклонение стало прежним.

При втором способе измерений сопротивление  не изменилось, т.е. .

Формула (4) для сопротивления гальванометра принимает следующий вид:

  (6) 

Сопротивление гальванометра вычисляют дважды, по формулам (5) и (6), За результат измерений принимают среднее значение. Чувствительность  гальванометра к току вычисляют по формуле

 ,

где N — число делений (самых малых), на которые отклоняется стрелка прибора при r=0 ; u - показания вольтметра.

Постоянную прибора Сi. по току следует вычислять как величину, обратную чувствительности прибора к току, т.е. Сi =1/Si

 Контрольные вопросы

1. Классификация приборов. Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов.

2. Чувствительность к току и постоянная прибора по току.

3. Щунт и добавочное сопротивление.

4. Оценка погрешностей электрических измерений.

5. Устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем. 

6. Правила Кирхгофа. ,

7. Определить для гальванометра, который используется в работе, Сi по шкале прибора. Полученный результат сравнить с результатом, полученным экспериментально. Определить абсолютную и относительную ошибки измерений.

Термин постоянный ток не совсем корректен: в действительности для постоянного тока неизменным является прежде всего значение напряжения (измеряется в Вольтах), а не значение тока (измеряется в Амперах), хотя значение тока также может быть неизменным. Путаница возникла в результате того, что термин ток употребляется для описания электрических процессов вообще
Лабораторная работа по физике Изучение электронного осциллографа