Кафедра : Физика зертханалық ЖҰмыс №39

«Уитстон көпірінің көмегімен кедергіні өлшеу»

жүктеу/скачать 378,15 Kb.

бет	2/2
Дата	06.01.2022
өлшемі	378,15 Kb.
	#15654

1 2

«Уитстон көпірінің көмегімен кедергіні өлшеу»

Жұмыстың мақсаты: Тізбектегі белгісіз кедергіні Уитсон көпірі әдісімен анықтау.

Құрылғы схемасы (нобайы):

1-сурет.

Қажетті құралдар: ток көзі БП (-4В), реостат – R₁, реохорд – R₂, гальванометр – G, кедергілер жиынтығы – R₃, өлшенетін кедергілер – R_x₁, R_x₂.

Кесте 1

	R₃, Ом	l₁ , см	l₂ , см	R_x, Ом	Ом	S_R Ом	ΔR_x, Ом	± ΔR_x, Ом
R_x₁, Ом	10·10³	0,70	0,30	4,3*10³	4,2*10³	1,2*10³	5,1*10³	9,3*10³
	20·10³	0,80	0,20	5*10³
	30·10³	0,90	0,10	3,3*10³
R_x₂, Ом	10·10³	0,70	0,30	4,3*10³	3,5*10³	1,26*10³	5,4*10³	8,9*10³
	20·10³	0,85	0,15	3,6*10³
	30·10³	0,92	0,08	2,6*10³
Тізбектей қосу	10·10³	0,40	0,60	15*10³	15*10³	5,8*10³	24,5*10³	39,5*10³
	20·10³	0,50	0,50	20*10³
	30·10³	0,73	0,27	12*10³
Параллель қосу	10·10³	0,85	0,15	1,8*10³	1,7*10³	0,5*10³	2,15*10³	3,8*10³
	20·10³	0,91	0,09	2*10³
	30·10³	0,96	0,04	1,3*10³

Жұмыс қорғауға арналған бақылау сұрақтары (осы сұрақтарға жауап беру керек)

Электр тоғы, тоқ жүру шарты және параметрлері.

Еркін зарядталған бөлшектердің реттелген немесе бағытталған қозғалысын электр тоғы деп атайды.

Кез-келген тізбекте электр тоғы жүру үшін қажетті шарттар:

Тізбек тұйықталған болуы қажет.

Электр тоғын тудыратын ток көзі болуы керек.

Тұрақты және айнымалы ток

Тұрақты ток – ток күшінің шамасы мен бағыты уақытқа байланысты өзгермейтін электр тогы.

Айнымалы ток, кең мағынасында — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсініледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.

Кернеу және ЭҚК

Кернеу:

механикалық – материал деформацияланған кезде пайда болатын ішкі күштер;

электрлік электр тізбегінің не электр өрісінің екі нүктесі арасындағы потенциалдар айырмасы. Электрлік Кернеудің бірліктердің халықаралық жүйесіндегі өлшеу бірлігі – вольт

Электр Қозғаушы Күш – электр тізбегіне жалғанған, табиғаты электрстатикалық емес энергия көзі. Тек қана электрстатик. күштер тұйық тізбекпен тұрақты токтың үздіксіз жүруін қамтамасыз ете алмайды. Өйткені бұл күштердің тұйық контур бойымен зарядты қозғалтуы үшін жұмсайтын жұмысы нөлге тең, ал ток жүрген кезде әдетте энергия шығыны болады. Сондықтан тұйық контурмен үздіксіз ток жүруі үшін электр тізбегінен тыс басқа бір энергия көзі болу керек. Бұл энергия көзі энергияны сырттан ала отырып, оны зарядтардың қозғалыс энергиясына айналдырады да, қосымша электр өрісін (Е) тудырады.

Өткізгіш кедергісі.

Өткізгіштің кедергісі оның пішініне, оның мөлшеріне және температурасына тәуелді.

Өлшем бірлігі Ом : 1 Ом= 1В/1 А

Өткізгіштің кедергісіне кері шама өткізгіштік деп аталады.

(3.8)
Өткізгіштің өлшем бірлігі – сименс (См), 1См – кедергісі 1 Ом тізбектің бөлігінің өткізгіштігі.

мұндағы: R - өткізгіштің кедергісі, U – кернеу, I – ток күші.

Тізбек бөлігі үшін және тұйық тізбек үшін Ом заңдары

Тізбек бөлігіндегі ток күші – оcы бөліктің ұштарындағы кернеуге тура пропорционал, өткізгіштің кедергісіне кері пропорционал:

SI жүйесінде кедергіні Оммен өрнектейді:

Тұйық тізбек бөлігі үшін Ом заңы: тұйық тізбектегі ток күші ток көзінің ЭҚК-інің барлық тізбек кедергілерінің қосындысына қатынасына тең:

мұндағы R – сыртқы тізбек кедергісі, r-ток көзінің ішкі кедергісі,

Интеграл түріндегі Ом заңы.

Интегралдық түрдегі ом заны: , = ( )

Ом заңының дифференциалды түрін қорыту

Дифференциал түріндегі Ом заңы:

Тізбектің бөлігі үшін Ом заңын пайдаланамыз.

Кедергінің өрнегін Ом заңына қойып, алатынымыз.

Осыдан немесе

Электр тогының жұмысы.

Электр тоғының жұмысы келесі өрнекпен анықталады:
(3.13)

екенін ескерсек, алатынымыз:

Джоуль-Ленц заңы.

Джоуль - Ленц заңы:

Джоуль-Ленц заңы өткізгіштен электр тоғы өткенде бөлініп шығатын жылу мөлшерін анықтайды. Өткізгіш қозғалмаған және онда химиялық түрленулер болмаған жағдайда тоқтың жұмысы өткізгіштің ішкі энергиясын арттыруға жұмсалады.

Тоқ күші тұрақты болса Джоуль-Ленц заңы келесі формуламен анықталады:

Кез-келген тоқтар үшін:

Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы.

Классикалық электрондық теория мынадай қағидаларды басшылыққа алады:

1) Электрондардың қозғалысы классикалық механика заңдарына бағынады.

2) Электрондар бір-бірімен әсерлеспейді.

3) Электрондар тек кристалдық тордағы иондармен әрекеттеседі, әрекет-тесуі – олардың тек соқтығысуы ғана.

4) Соқтығысулар аралығында электрондар еркін қозғалады.

5) Денедегі еркін электрондар идеал газ тәрізді электрондық газ түзеді, электрондық газ да энергияның еркіндік дәрежесіне қарай бір қалыпты таралу заңына бағынады.

Тізбектей және параллель қосылған өткізгіштерді түсүндіру.

Өткізгіштерді параллель қосқанда кернеу тұрақты, ал тоқ күшін табу үшін, резисторлардағы тоқ күшін қосамыз. Сонда Ом заңы бойынша кедергінің кері шамасын табамыз.

Өткізгіштерді тізбекке қосудың екі түрі бар: тізбектей қоссылса, онда олардың толық кедергісін Ом заңымен табамыз.

Тоқ күші тұрақты. Толық кернеу резисторлардың кернеулеріннің қосындысына тең. Осыдан кедергі кедергілердің қосындысына тең.

Өткізгіштің кедергісінің және меншікті кедергісінің температураға тәуелділігі.

Өткізгіштің кедергісінің температураға тәуелділігі келесі өрнекпен анықталады:

,
мұндағы: -кедергінің температуралық коэффициенті.

жүктеу/скачать 378,15 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2