Главная Случайная страница Полезное: Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным? Категории: АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Краткая теория Стр 1 из 7Следующая ⇒ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МОСТИКА УИТСТОНА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ ПО КУРСУ «ФИЗИКА» для студентов специальности 230201 “Информационные системы и технологии” очной формы обучения     Тюмень, 2009

УДК 537.6/.8

M-79

Морев А.В., Третьяков П.Ю., Тимерзянова И.И. Определение неизвестного сопротивления с помощью мостика Уитстона: методические указания к лабораторной работе по курсу «Физика» для студентов специальности 230201 “Информационные системы и технологии” очной формы обучения. - Тюмень: РИО ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2009. – 9 с.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по курсу общей физики, раздел «Электричество».

Методические указания содержат краткую теоретическую часть и контрольные вопросы. В пособии даны методические рекомендации по порядку выполнения работы, математической обработке результатов измерений и оформлению таблиц.

Рецензент: Решетникова Л.А.

Тираж 50 экз.

© ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

© Морев А.В., Третьяков П.Ю., Тимерзянова И.И.

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Содержание

1 Краткая теория............................. 4

2 Описание установки и метода измерений............... 6

3 Порядок выполнения работы...................... 7

4 Контрольные вопросы.......................... 9

5 Литература.................................9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МОСТИКА УИТСТОНА

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Мостовой метод относится к числу наиболее совершенных и точных приемов электрических измерений, вместе с тем этот метод достаточно прост.

Области применения мостов весьма многочисленны. Например, для определения таких величин, как температура, давление, влажность, часто измеряют сопротивление чувствительного элемента датчика, которое зависит от этих величин (термистор, тензорезистор, датчик влажности).

Измерение сопротивлений обычно производится на постоянном токе, в этом случае измерительный мост называется мостом Уитстона.

В настоящей работе измерение сопротивления проводников производится с целью расчета их удельного электрического сопротивления.

Сопротивление проводника зависит от его размеров и формы, а также от материала, из которого проводник изготовлен. Для однородного линейного проводника сопротивление R пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S:

(1)

где ρ – коэффициент пропорциональности, характеризующий материал проводника и называемый удельным электрическим сопротивлением. Единица удельного электрического сопротивления – Ом∙м.

Мостовая схема постоянного тока (мост Уитстона) состоит из четырех сопротивлений: R _1, R ₂, R ₀ и R_x, соединенных между собой и образующих замкнутый четырехугольник (рисунок 1).

В диагональ ВД четырехугольника вводится нулевой гальванометр, в диагональ АС - источник постоянного тока и ключ К₂.

Сопротивления R ₁, R ₂, R ₀, R_x - называются плечами моста (R_x - неизвестное сопротивление).

Ток в гальванометре равен нулю тогда, когда потенциалы точек В и Д одинаковы. Такое состояние четырехугольника сопротивлений - моста Уитстона - называется равновесием моста.

(2)

Согласно первому правилу Кирхгофа алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, в любой момент времени равна нулю:

(3)

На основании первого правила Кирхгофа:

для узла В:

(4)

для узла Д:

(5)

При равновесии моста

(6)

Следовательно, выражения (4) и (5) для равновесного состояния моста:

(7)

(8)

По второму правилу Кирхгофа в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжений численно равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в данном контуре:

(9)

Второе правило Кирхгофа для контуров АВД и ВСД может быть записано в виде:

для контура АВД:

(10)

для контура ВСД:

(11)

Из (10) и (11) следует, что

(12)

(13)

Разделим (12) на (13):

(14)

С учетом (7), (8) получим:

(15)

(16)