«Жаратылыстану ғылымдары және педагогикасы» Жоғары мектебі
Өткізгіштің меншікті кедергісін анықтау
жүктеу/скачать 0,89 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Құрал-жабдықтар
| Өткізгіштің меншікті кедергісін анықтау
Жұмыстың мақсаты: Кернеу мен ток күшін өлшеу арқылы және тұрақты ток көпірі тәсілдерімен кедергіні анықтауды үйрену; металл өткізгіштің меншікті кедергісін анықтау. Құрал-жабдықтар: меншікті кедергіні өлшеуге арналған ФПМ – 01 қондырғысы ; тұрақты ток көпірі. Теориядан қысқаша мәлімет Өткізгіштегі электр тогының күші I Ом заңымен анықталады: (1) Мұндағы U - өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырымы (кернеу) R – шамасы өткізгіштің электр кедергісі деп аталады. Электр өрісінің әсерінен металл өткізгіштегі еркін электрондар реттелген қозғалысқа қатысады, яғни өткізгіштен электр тогы жүреді. Кез–келген тогы бар металл өткізгіштің кедергісі қозғалыстағы еркін электрондардың кристалдық решетканың оң зарядталған иондарымен әсерлесуінің салдарынан пайда болады. Кедергінің бірлігі ретінде Ом алынған: егер потенциалдар айырымы 1 В болғанда өткізгіштің ток күші 1 А болса, өткізгіштің кедергісі 1 Ом болады. Өткізгіштің кедергісі оның геометриялық өлшемдеріне байланысты: (2) Мұндағы l мен S - өткізгіштің ұзындығы мен көлденең қимасының ауданы. шамасы өткізгіштің меншікті кедергісі деп аталады. (2) – формулаға сәйкес меншікті кедергінің бірлігі – . Бұл жұмыстың мақсаты – металл өткізгіштің меншікті кедергісін анықтау. Егер өткізгіштің меншікті кедергісі мен геометриялық өлшемдері белгілі болса, –ны былай табуға болады: (3) а) б)
Өткізгіштің кедергісін өткізгіштегі кернеу мен ток күшін тікелей өлшеу арқылы анықтауға болады (1)– формуладан (4) Бұл жағдайда кедергіні өлшейтін тізбекке амперметр мен вольтметрді 2 түрлі қосуға болады. (1 – суретті қараңыз). Өлшеулер жүргізуге пайдаланатын амперметр мен вольтметрдің ішкі кедергілері болатындықтан, олар өлшеу нәтижелеріне әсер етуі мүмкін, сондықтан (4)–формуланы түзетулер енгізіп пайдалану қажет. І схема бойынша (1–сурет, а) вольтметр көрсететін U кернеуі амперметрдегі кернеу UА мен кедергі Rх - тегі кернеу UR - дің қосындысына тең, яғни (5) Мұндағы I – амперметр көрсететін ток күші, RА - амперметрдің кедергісі. Бұл қатынастан кедергі анықтайтын формула аламыз: (6) ІІ схемадан (1 – сурет, б) амперметрдің тогы I вольтметрден жүретін IV мен кедергінің IR токтарының қосындысына тең: (7) Мұндағы U – вольтметр көрсететін кернеу, RV – вольтметрдің кедергісі (7) – формуладан кедергіні анықтайтын формула шығады: (8) Демек, өткізгіштің кедергісін, ондағы кернеу мен ток күшін а немесе б схемаларының бірімен өлшеп және (6) немесе (8) формулаларды пайдалана отырып, анықтауға болады. Бұл қондырғының схемасы 2 – суретте көрсетілген. 2 – сурет Уитстон көпірінің негізгі қасиеті мынада: кедергілер белгілі бір ара қатынаста болғанда G гальванометрден ток жүрмейді, яғни . Осы қатынасты анықтайық. Ол үшін АСДА және ВСДА тізбектерінің кедергілері мен осы тізбектердегі токтарды байланыстыратын теңдеулерді жазайық. Кирхгофтың 2 ережесі бойынша, тұйық тізбектегі токтар мен кедергілердің көбейтінділерінің алгебралық қосындысы осы тізбектегі электр қозғаушы күштердің алгебралық қосындысына тең, яғни (9) Гальванометрдегі ток нольге тең болған кезде АСДА тізбегі үшін (10) ал ВСДВ тізбегі үшін (11) болған кезде , екенін ескерсек (10) және (11) теңдеулерден мына қатынас шығады. , Уитстон көпірінің қасиетін пайдаланатын қондырғыларды тұрақты ток көпірлері деп атайды. жүктеу/скачать 0,89 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|