Электр және магнетизм пәНӘнен зертханалық ЖӘне студиялық сабақтарды орындаудың НҰСҚаулығЫ
жүктеу/скачать 1,44 Mb.
|
Электр және магнетизм пәнінен лабораториялық жұмыстар (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Лабораториялық жұмыс №3. ВОЛЬТМЕТР ЖӘНЕ АМПЕРМЕТР ӘДІСІМЕН КЕДЕРГІЛЕРДІ ӨЛШЕУ Құралдар мен жабдықтар
- Жұмыстың мақсаты
- Теориядан қысқаша мағлұматтар
| Бақылау сұрақтары
1. (7) формуланы қорытып шығарыңыздар. 2. Өткізгіштерді тізбектей және параллель қосқандағы жалпы кедергінің формуласын қорытып шығарыңдар. 3. Уитстон, Томсон, Кольрауш, Манс көпірлерінің схемасын сызыңыздар. Лабораториялық жұмыс №3. ВОЛЬТМЕТР ЖӘНЕ АМПЕРМЕТР ӘДІСІМЕН КЕДЕРГІЛЕРДІ ӨЛШЕУ Құралдар мен жабдықтар: өлшенетін кедергілер, ток көзі, вольтметр, амперметр, реостат. Жұмыстың мақсаты: вольт-ампер әдісімен кедергілерді, қатесін барынша аз етіп өлшеп үйрену. Жұмысқа жіберілер алдында студенттердің білуге тиісті сұрақтары: 1. Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы деген не? 2. Амперметрдің ішкі кедергісін қалай анықтауға болады? 3. Вольтметрдің ішкі кедергісін қалай анықтауға болады? 4. Кедергіні вольтметр және амперметрмен қалай өлшеуге болады? Теориядан қысқаша мағлұматтар 1. Өткізгіштің кедергісін тізбектің бөлігі үшін Ом заңымен табуға болады: (1) мұндағы U - өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырымы, I - өткізгіштігі ток күші. Ток күші белгісіз өткізгішке тізбектей жалғанған амперметрмен, ал потенциалдар айырымы өлшейтін кедергіге параллель жалғанған вольтметрмен өлшенеді. Бұл жағдайда өлшеу схемасын құрудың екі варианты бар (26-сурет). 2. 1-схемада амперметр екі токтың қосындысын өлшейді: кедергісі Rx өткізгіштен және вольтметр орамдарынан өтетін токтардың қосындысын өлшейді. 2-схемада амперметр кедергісі Rx өткізгіштен өтетін токты өлшейді, бірақ вольтметрдің көрсетуіне сол өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырымымен қатар, амперметр клеммаларындағы потенциалдар айырымы да кіреді. Әрбір жеке жағдайда екеуінің қайсысын алу керек? Бұл мәселені шешу үшін кедергілерді өлшеудің салыстырмалы қателеріне баға берейік. R - өлшейтін кедергінің шын мәні, Re - кедергінің амперметр мен вольтметрдің көрсетуі бойынша есептеу нәтижесінде алынған мәні болсын дейік, rА - амперметрдің кедергісі, rv - вольтметрдің кедергісі. 1-схема 2-схема 26-сурет
3. 1 - схема. Амперметр I ток күшінің мәнін көрсетеді, ал вольтметр ( ) потенциалдар айырымын көрсетеді. Сонда кедергінің есептеуден шығатын мәні:
1 мен 2 нүктелерінің арасында ток өзара параллель жалғанған кедергілері R және rv екі аралықтарынан етеді. Ол участоктердің жалпы кедергісі мына формуламен табылады: осыдан Бұл участоктердің ұштарындағы потенциалдар айырымы болғандықтан, қортқы ток күшін Ом заңы бойынша табуға болады: (3) (2) мен (3) негізінде кедергінің шын мәнімен есептелген мәндерінің байланысын табамыз: (4) R кедергіні өлшеудегі салыстырмалы қатесі мынаған тең болады: (4) өрнектен Re1 мәнін қойсақ: (5) 4. 2-схемада амперметр I ток күшінің мәнін, ал вольтметр потенциалдар айырымының мәнін көрсетеді. Сонда кедергінің есептеуден шығатын мәні: (6) Ом заңы бойынша потенциалдардың айырымы кернеудің кемуіне тең: (7) (6) мен (7) негізінде (8) салыстырмалы қатесі мынаған тең: Осыған (8) өрнектен Re2 мәнін қойсақ, онда: (9) 5. Өлшеудің салыстырмалы және қателерінің R/rv және R/rА қатынастарға тәуелділігінің графигі 27-суретте келтірілген. R шамасы артқан сайын 1-схема бойынша өлшеулердің қатесі артады да, ал азаятыны графиктен көрініп тұр. Сондықтан 1-схеманы аз кедергілерді өлшеуге, ал 2-схеманы үлкен кедергілерді өлшеуге пайдалану керек. 6. Қиылысу нүктесінде = демек R/rA=R/rv (5) және (9) теңдеулерді біріктіріп шешіп, екі графикте де қиылысу нүктесінің абсциссасының мәні 1,62 екеніне көз жеткіземіз. Демек, сол нүктеде ; R=1,62 rА және R=1,62 rv. Әдетте амперметр орамдарының rА кедергісі вольтметр орамдарынын rv кедергісінен аз болады. (5) пен (9) формулалардан мынадай қорытынды шығады. Егер R<1,62 rA (10) болса, онда 1-схеманың қатесі екіншімен салыстырғанда аз болады. Егер R>1,62 rv (11) болса, онда 2-схеманы пайдалану керек. 7. Практикада құралдардың кедергілерін есепке алмайды, яғни белгісіз кедергіні (1) формуламен есептейді. Бұл жағдайдағы системалық қате жоғарыда қарастырғандай өлшейтін кедергінің және қолданылатын құралдардың кедергілеріне тәуелді болады. 8. Берілген жұмыстың мақсаты бірдей құралдармен жұмыс істегенде 1 және 2-схемалардың бірдей еместігін дәлелдеу және кедергіні қатесі барынша аз болатындай етіп, есептей білу. 9. Іздеген кедергіміз 1-схема бойынша: (12) 10. Ал 2-схема бойынша: (13) жүктеу/скачать 1,44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|