3. Описание лабораторной установки
Общий вид установки приведен на рис. 2. Основание (1) оснащено регулируемыми ножками, позволяющими произвести выравнивание положения прибора.
.
3
5
4
10
11
9
1
8
6
7
2
Рис. 2
К основанию крепится стойка (2) со шкалой (3). На стойке вмонтированы два неподвижных кронштейна в верхней и нижней частях и один подвижный кронштейн (4), который может передвигаться вдоль нее и фиксироваться в любом положении.
Между верхним и нижним кронштейнами натянута нихромовая проволока (5). На подвижном кронштейне нанесена метка, с помощью которой производится определение длины исследуемого участка проводника.
Нижний, верхний и средний подвижный контакты проводника соединены с измерительной частью прибора, которая помещена в центральном корпусе и состоит из миллиамперметра (6), вольтметра (7), переключателя (8) для выбора вида работы (нажатая клавиша позволяет произвести измерения с помощью амперметра и вольтметра, отжатая клавиша обеспечивает соединение прибора с мостиком постоянного тока); переключателя (9) для выбора точности измерения тока или напряжения (при отжатой клавише – точное измерение тока – рис. 1, а; при нажатой клавише производится точное измерение напряжения – рис. 1,б); регулятора тока (10).
Порядок измерений
4.1. Внести технические данные измерительных приборов в табл. 1.
Таблица 1
Прибор |
Предел измерений |
Цена деления |
Класс точности |
Приборная погрешность |
Внутреннее сопротивление |
Линейка |
|
|
- |
|
- |
Милли-амперметр |
|
|
|
|
0,29 Ом |
Вольтметр |
|
|
|
|
1975 Ом |
Диаметр проволоки D = (0,33±0,01)·10-3 м |
|||||
4.2. Установить подвижный кронштейн (4) стойки на высоте ℓ1 = 50 см от основания.
4.3. Нажать клавишу (8) – при этом измерение сопротивления может быть произведено с помощью амперметра и вольтметра.
4.4. В присутствии преподавателя включите установку в сеть напряжением 220 В. Нажать кнопку «СЕТЬ» (11), убедиться, что сигнальная лампочка в верхнем правом углу измерительной части прибора горит.
Далее по рекомендации преподавателя измерение сопротивления проводника проводить по схеме 1, а (п.п. 4.5 – 4.8), либо по схеме 1, б (п.п. 4.9 – 4.12).
4.5. При отжатой (не утопленной) клавише (9) с помощью регулятора (10) установить на вольтметре начальное значение напряжения. Занести это значение напряжения в табл. 2. Измерить значение тока и тоже занести его в табл. 2.
4.6. Повторить измерения пункта 4.5 еще четыре раза, увеличивая каждый раз напряжение на концах проводника на 0,1 В. Полученные результаты записать в табл. 2.
Таблица 2
№ |
Длина проволоки |
Ui, В |
Ji, А |
Ri, Ом |
ΔRi, Ом |
|
ρ, Ом·м |
|
1 |
ℓ1 = 50 см |
|
|
|
|
|
ρср1 =
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|
|
|
|||
5 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Rcp1= |
|
|||||
1 |
ℓ2 = 30см |
|
|
|
|
|
ρср2 =
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|
|
|
|||
5 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Rcp2= |
|
|||||
4.7. По формуле (17) определить сопротивление данного участка проводника Ri по результатам всех пяти измерений и рассчитать среднее значение сопротивления Rср.
4.8. Установить подвижный кронштейн (4) стойки на высоте ℓ2 = 30 см от основания и повторить действия пунктов 4.5-4.7.
4.9. Нажать клавишу (9). С помощью регулятора (10) установить на вольтметре начальное напряжение. Занести это значение напряжения и соответствующее ему значение тока в табл. 2 для ℓ1=50 см.
4.10. Повторить измерения пункта 4.9 еще четыре раза, увеличивая каждый раз напряжение на концах проводника на 0,1 В. Полученные результаты записать в табл. 2.
4.11. По формуле (20) определить сопротивление данного участка проводника Ri по результатам всех пяти измерений и рассчитать среднее значение сопротивления Rср.
4.12. Установить подвижный кронштейн (4) стойки на высоте ℓ2 = 30 см от основания и повторить действия пунктов 4.9-4.11.
4.13. Закончив измерения, уменьшить напряжение до нуля, выключить тумблер на приборе и отключить установку от сети.

,Ом2
ρср1
=
ρср2
=