Порядок выполнения работы
Для определения удельного сопротивления отрезка проволоки используется простейшая электрическая цепь (см. рисунок), которая состоит из источника тока, амперметраA,вольтметраVи исследуемого участкаАВ.
Последовательность проведения эксперимента следующая:
1) измерить с помощью штангенциркуля диаметр проволоки dв 10-12 точках и определить погрешностьd(табл.1);
2) повторить измерения dс помощью микрометра (табл.1);
3) выполнить измерения тока Iи напряженияUдля десяти значений длины(измерения проводить в точках проводника от 0,1до) (табл. 2);
Таблица 1
Физ. величина |
Dd1 |
d d2 |
Dd3 |
... |
dn |
|
d |
d | ||
Ед. измерения Прибор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Штангенциркуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Микрометр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) определить погрешность электрических приборов по классу точности (формула (4)) и занести в табл.2.
Таблица 2
Физ. величина |
|
I |
I |
U |
U |
R |
R |
R | |
Ед. измерения Номер опыта |
|
|
|
|
|
| |||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерений проводится следующим образом:
1. По результатам измерений диаметра проволоки рассчитать его среднее значение . Определить среднюю абсолютную (d) и среднюю квадратичную (d) погрешности измерения диаметра по формулам (3) и (7).
2. Используя полученные данные для тока и напряжения, вычислить значение сопротивления R.
3. Вывести формулы и вычислить погрешности косвенного измерения сопротивления RиR. Считать, чтоI = IиI =U.
4. Построить график зависимости R = R(). Экспериментальные точки нанести на координатную плоскость, откладывая по осихвеличину, а по осиусоответствующее ей сопротивлениеR. Каждую точку изобразить с указанием погрешностейиR, как пересечение двух отрезков длиной 2вдоль осихи 2Rвдоль осиус центрами в измеренных значениях.
5. Определить графически среднее значение удельного сопротивления:
где
6. Вычислить погрешности ирезультатов косвенного определения удельного сопротивления, используя формулы (6) и (10) соответственно.
Результаты измерения удельного сопротивления следует представить в виде и