Контрольные вопросы

1. Что называется силой тока? Плотностью тока?

2. Что такое сторонние силы? Какова их природа?

3. В чем заключается физический смысл электродвижущей силы,

напряжения, разности потенциалов?

4. От чего зависит сопротивление проводников?

5. Что такое удельное сопротивление проводника? От чего оно зависит?

6. Что называется сверхпроводимостью проводника?

7. Как в условиях опыта уменьшить погрешность величины удельного

сопротивления?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 22

Определение сопротивления проводников с помощью мостиковой схемы

Ц е л ь р а б о т ы:определить сопротивление каждого проводника, их общее сопротивление при последовательном и параллельном соединении.

П р и б о р ы: магазин сопротивления, реохорд, нулевой гальванометр, источник постоянного тока и 10 соединительных проводников.

Т е о р и я м е т о д а

Одним из способов определения неизвестного сопротивления является мостиковая схема (схема 1). Четыре сопротивления образуют четырехугольник, в одну из диагоналей включают гальванометр, а в другую- источник питания. При замыкании в цепи в ней возникает ток, который фиксируется гальванометром. На сопротивлениях устанавливается разность потенциалов Dj_АВ, Dj_АD, Dj_ВC, Dj_DC. По закону Кирхгофа ток в узле А разветвляется по двум параллельным ветвям AB и AD I = I₁ +I₃.

В R3 IG R4 А С R1 R2 І D К e схема -1

В узле В ток I3 развет-вляется I3 = IG +.В узлеD токи IG и I1 сходятся и дают т.е.=IG+ I1, а токи ив узлеС дают ток I = +. Но можно подобрать сопротивление, что потенциалы точекВ и D будут одинаковыми (DjВD=0) и ток на участке будет равен нулю. В этом случае через сопротив-ления R1 и R2 протекает ток I1, а через сопро-тивления R3 и R4 протекает ток I3 и разность потенциалов на участках AB и AD , BC и DC соответ

-ственно равны, т.е.

Dj_АВ=Dj_АD, Dj_ВC= Dj_DC

По закону Ома разность потенциалов равна произведению силы тока на сопротивление, поэтому можно составить следующие соотношения

I₃ R₃ = I₁ R₁ (1)

I₃ R₄ = I₁ R₂ (2)

Разделив первое равенство на второе, получим формулу для расчета одного из четырех из сопротивлений: , например,(3)

На лабораторной установке (схема 2) вместо сопротивлений R₁ и R₂ берется однородная проволока одинакового сечения по всей длине

l=50см натянутая между точками А и С имеющий скользящий контакт D (реохорд АС). Тогда сопротивления отдельных участков будут пропорциональны их длинам

AD = l_1, DC = l₂, (4)

и расчетная формула примет вид (5)

В данной работе цепь собирается по схеме. В качестве известных сопротивлений берется R_м и реохорд АС .

В

R_x R_M

l₁ l₂

А D С

+ -

К e

Схема – 2