Выполнил: студент гр. ГНГ-11 _______________ /Кудряшова А.И./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: профессор ______________ /Мустафаев А.С./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург 2011
Цель:произвести прямые измерения силы тока и напряжения и косвенные измерения сопротивления и удельного сопротивления проводника. Выполнить оценку точности измерений.
КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Явление:возникновение электрического тока в электрической цепи.
Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц, оказывающее тепловое, химическое и магнитное воздействия.
Закон Ома для участка цепи:сила тока на участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов на концах этого участка цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
Сила тока I – это заряд, проходящий за единицу времени через поперечное сечение проводника.
Если сила тока не изменяется со временем, электрический ток называется постоянным. Сила постоянного тока также может быть определена:
Электрическое сопротивление проводникавызвано столкновениями движущихся носителей тока между собой или с другими частицами. Оно зависит от вещества и геометрических размеров проводника.
Электрическое сопротивление Rцилиндрического проводника длиной и площадью поперечного сечения :
Напряжением на концах участка цепи или падением напряжения на участке цепи в том случае, если на этом участке не приложена ЭДС, называется величина, равная .
Удельное сопротивление проводника –физическая величина, равная электрическому сопротивлению R цилиндрического проводника единичной длины (l = 1м) и единичной площади поперечного сечения (S =1 м2), характеризует способность вещества проводить электрический ток и зависит от химической природы вещества и условий, в которых находится проводник:
ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ:
Удельное сопротивление проводника:
, где l - длина проводника, d – диаметр проводника, U – напряжение в цепи, I - сила тока в цепи.
Средняя абсолютная ошибка:
Средняя квадратичная ошибка:
Средняя абсолютная ошибка измерения сопротивления:
Средняя квадратичная ошибка измерения сопротивления:
,
Среднее значение косвенных измерений удельного сопротивления проводника:
,
Графическое среднее значение удельного сопротивления:
Средняя абсолютная погрешность косвенного измерения удельного сопротивления:
Средняя абсолютная ошибка измерения удельного сопротивления:
Средняя квадратичная ошибка измерения удельного сопротивления:
Абсолютная погрешность:
где К - класс точности прибора, [К] = %
Схема установки:
e - источник ток, A - амперметр, V - вольтметр АВ - исследуемый участок проводника.
Таблица 1:
Результаты измерений диаметра проводника штангенциркулем и микрометром.