Постоянный_Ток_Журнал_Отчетов

ПР И Л О Ж Е Н И Е

кметодическим указаниям

по выполнению лабораторных работ раздела физики "Постоянный ток"

ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Журнал отчётов по лабораторным работам

студента ______________________

Ф.И.О.

группа __________

Издательство ТГТУ

2009

УДК 535

ББК В343я73-5 Б907

Р е ц е н з е н т

Доктор технических наук, профессор кафедры "Автоматизированные системы и приборы" ТГТУ

Д.М. Мордасов

С о с т а в и т е л и:

Н.А. Булгаков, А.М. Савельев

Б907 Постоянный ток : журнал отчётов по лабораторным работам / сост. : Н.А. Булгаков, А.М. Савельев. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. – 24 с. – 200 экз.

Даны вспомогательные материалы, необходимые при оформлении отчётов по лабораторным работам.

Предназначен для студентов 1–2 курсов всех специальностей и форм обучения инженерного профиля.

УДК 535

ББК В343я73-5

© ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" (ТГТУ), 2009

Учебное издание

ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Журнал отчётов по лабораторным работам

С о с т а в и т е л и:

БУЛГАКОВ Николай Александрович, САВЕЛЬЕВ Александр Михайлович

Редактор Т.М. Глинкина Инженер по компьютерному макетированию М.Н. Рыжкова

Подписано в печать 30.01.2009 Формат 60 × 84/16. 1,39 усл. печ. л. Тираж 200 экз. Заказ № 35

Издательско-полиграфический центр ТГТУ

392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Лабораторная работа 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРТИВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МОСТИКА УИТСТОНА

Работа выполнена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

								(подпись)
Работа зачтена			"___" _____________ 20 ___ г. _____________
								(подпись)
					Rx = R __ ;			Ry = R __ ,
где Rx	– любой из шести резисторов;					Ry – второй резистор в паре с первым (номера резисто-
ров задаются преподавателем).
1.	Для заданного резистора Rx
										Таблица 1
		i	Rм, Ом	l1i,	l2i,		Rxi , Ом	∆Rxi , Ом	Rx = Rx ср ± ∆Rx ср
				мм	мм
		1
		2
		3	.........						................................
		4
	5
							Rx ср	∆Rx ср

По формуле (9) рассчитаем пять значений и среднюю величину Rx :

	Rx1 = _______							= _______ Ом;
	Rx2 = _______							= _______ Ом;
	Rx3 = _______							= _______ Ом;
	Rx4	= _______						= _______ Ом;
	Rx5	= _______						= _______ Ом;
Rx ср =	+	+				+	+		=		Ом.
		5

Для косвенных измерений относительные и абсолютные погрешности исходя из соотношения (9) имеют вид:

∆Rx =

∆Rм +

∆l1

+ ∆l2 ;

Rx

R

l

l

2

м

1

∆Rм

∆l1

∆l2

1 1

,

∆Rx

= Rx

= Rx

R

+ l

+

l

0,0002

+ l

+ l

м

1

2

1

2

где

∆Rм = 0,02 %, ∆l1 = ∆l2 =1 мм, l1

и l2

замерены в миллиметрах.

R

м

Подставляя числовые значения, находим:

1)

1

1

Ом;

∆Rx1 =

0,0002

+

+

=

2)

1

1

Ом;

∆Rx2 =

0,0002

+

+

=

3)

1

1

Ом;

∆Rx3 =

0,0002

+

+

=

4)

1

1

Ом;

∆Rx4 =

0,0002

+

+

=

5)

1

1

Ом.

∆Rx5 =

0,0002

+

+

=

∆Rx ср =

+

+

+

+

=

Ом.

5

Rx = Rx ср ± ∆Rx ср =

±

Ом.

Полученные значения заносим в табл. 1. По аналогии с п. 1 заполним табл. 2, 3 и 4. 2. Для заданного резистора Ry

Таблица 2

i	Rм, Ом	l1i,	l2i,	Ryi , Ом	∆Ryi , Ом	Ry = Ry ср ± ∆Ry ср
		мм	мм
1
2	.........					................................
3
4
5
				Ry ср	∆Ry ср

3. При последовательном соединении резисторов Rx и Ry

Таблица 3

	i	Rм,	l1i,	l2i,	Rxy i , Ом	∆Rxy i ,	Rxy = Rxy ср ± ∆Rxy ср
		Ом	мм	мм		Ом
	1
	2	.........					................................
	3
	4
	5
					Rxy ср	∆Rxy ср

4. При параллельном соединении резисторов Rx и Ry

Таблица 4

	i	Rм,	l1i,	l2i,	Rxy i , Ом	∆Rxy i ,	Rxy = Rxy ср ± ∆Rxy ср
		Ом	мм	мм		Ом
	1
	2	.........					................................
	3
	4
	5
					Rxy ср	∆Rxy ср

5. Сравним экспериментальные значения общих сопротивлений при последовательном и параллельном соединении резисторов с теоретическими, рассчитываемыми по формулам:

Rобщ(посл.) = R1 + R2 ;

1

=

1

+

1

Rобщ(паралл.) =

R1 R2

.

R

R

R

2

R + R

2

общ(паралл.)

1

1

Rxy ср(посл.) = Rx ср + Ry ср =

+

=

Ом;

Rxy ср(паралл.) =

Rx ср Ry

ср

=

=

Ом.

Rx ср + Ry ср

+

6. Выводы: _________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Лабораторная работа 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС ИСТОЧНИКА ТОКА МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИИ

Работа выполнена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Работа зачтена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Таблица

№ п/п

n1 ,

n1′,

∆n1

∆n1′

(∆n1 )2

(∆n1′)2

∆n1ср

∆n1′ср

дел.

дел.

1

2

............

............

3

4

5

n1ср

n1′ср

1.

и n1′ср :

Средние

значения n1ср

n1ср =

+

+

+

+

=

дел.;

5

n1′ср =

+

+

+

+

=

дел.

5

2.

Среднее значение искомой EX :

EX ср =EN

n1ср

=

=

В;

′

EN =

n1ср

±

В.

3. По методу Стьюдента для прямых измерений вычислим ∆n1ср и ∆n1′ср :

	∑5 (∆n1 )i2
∆n	= αS = α n=1	(n −1)	=
1 ср	n

= 2,8	+	+	+	+	=	дел.;
		5	4

	∑5 (∆n1′)i2
∆n1′ср = αS = α	n=1	(n −1)	=
	n

= 2,8	+	+	+	+	=	дел.
		5	4

(α = 2,8 – коэффициент Стьюдента).

4. Для косвенных измерений относительную погрешность искомой ЭДС находим преобразованием формулы (10):

∆EX ср

=

∆E

N +

∆n1 ср

+

∆n1′ср

=

+

+

=

,

n1 ср

′

EX ср

EN

n1 ср

тогда абсолютная погрешность равна:

							∆n1 ср		′
∆E	X ср	=E	X ср		∆EN	+		+	∆n1 ср		=
					EN		n1 ср		′
									n1 ср

=		(		+	+		)=			В.

где ∆EN – приведена в п. 2.

5. Величина искомой ЭДС:

EX =EX ср ± ∆EX ср =		±		(В).

6. Выводы: _________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Лабораторная работа 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНА ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕГО ЭДС

Работа выполнена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Работа зачтена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

1. Занесем в таблицу полученные опытные измерения для сопротивления участка R′уч., соответствующего положению переключателя "___".

Таблица 1

R, Ом
I, мA
φ1 – φ2, В	0

По измеренным величинам строим график зависимости I = f (φ1 – φ2).

I, мA

–(φ1 – φ2), В

0

(φ1 – φ2), В

2. Для сопротивления участка Rуч′′ , при положении переключателя "__", опытные измерения и график имеют вид:

Таблица 2

R, Ом
I, мA
φ1 – φ2, В						0
					I, мA

–(φ1 – φ2), В

0

(φ1 – φ2), В

3. По угловым коэффициентам полученных прямых (тангенс угла наклона) оценим величины заданных сопротивлений участков Rуч′ и Rуч′′ :

tg α =	∆I			=	∆I		1		.
						=
	∆(ϕ −ϕ	2	)		∆(∆ϕ)		R	уч
	1

Приращение величин тока (∆I) и разности потенциалов [∆(∆φ)] можно брать на любом интервале, так как зависимость линейная.

При первом положении переключателя Rуч