05032013_3225 / РАБ.№15-2

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ»

Кафедра физики

Лаборатория электричества и магнетизма №2(114)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ГРАДУИРОВАНИЕ ВОЛЬТМЕТРА ПРИ ПОМОЩИ МИЛЛИАМПЕРМЕТРА

Отредактировал: доцент Русских И.Т.

Ижевск 2013

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ГРАДУИРОВАНИЕ ВОЛЬТМЕТРА ПРИ ПОМОЩИ МИЛЛИАМПЕРМЕТРА

Цель работы: градуирование шкалы вольтметра магнитоэлектрической системы.

Приборы и принадлежности: 1. амперметр, 2. вольтметр, 3. магазин сопротивления, 4. реостат, 5. источник постоянного тока.

Во многих случаях показания шкалы электроизмерительных приборов не соответствуют истинным значениям измеряемых величин. Это может произойти, например, вследствие старения магнита в измерительном приборе, вследствие неправильного обращения с прибором и по другим причинам. Такой прибор может быть использован для достаточно точных измерений, только шкалу этого прибора надо проградуировать, т.е. установить соответствие между делениями его шкалы и значениями величины, отсчитываемой по этой шкале.

Целью настоящей работы является градуирование шкалы вольтметра магнитоэлектрической системы. Особенностью приборов этой системы является то, что они имеют равномерную шкалу. Такая шкала может быть проградуирована нахождением поправочного коэффициента К, на который надо умножить показания прибора, чтобы получить истинное значение измеряемого напряжения. Этот коэффициент может быть найден как отношение истинного напряжения к напряжению, показываемому прибором : (1)

При умножении на этот коэффициент показания исследуемого вольтметра, мы получим истинное значение напряжения:

Градуирование шкалы вольтметра можно осуществить несколькими методами. Сущность этих методов состоит в том, что вольтметр подключают к источнику с известным напряжением и показания исследуемого вольтметра сопоставляются со значениями известного напряжения. Например, можно соединить параллельно исследуемый вольтметр с другим образцовым вольтметром и их показания сопоставить.

В настоящей работе исследуемый вольтметр градуируется путем сопоставления его показаний с вычисленными значениями напряжения на известном сопротивлении. В качестве вспомогательного прибора используется амперметр.

Для проведения опыта составляется цепь, показанная на рис.1, где G – селеновый выпрямитель, R– реостат, V – исследуемый вольтметр с известным сопротивлением R₀ (R₀ =3600 Ом), R₁– магазин сопротивлений, А – амперметр. После включения выпрямителя в цепи потечет ток, стрелка градуируемого вольтметра отклонится на деление, которому будет соответствовать напряжение U.

По закону. Ома для участка цепи напряжение U можно определить, как

(2)

где I - показание амперметра, R - сопротивление параллельно соединенных вольтметра R₀ и магазина сопротивлений R₁, и находится по правилу параллельного соединения проводников: . Подставляя полученное значение в соотношение (2), получим: (3)

Таким образом, сняв показания амперметра, по формуле (З) можно вычислить падение напряжения на магазине сопротивлений, измеряемое исследуемым вольтметром. Изменять падение напряжения на магазине сопротивлений R₁ можно с помощью реостата или изменением сопротивления магазина.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать цепь согласно схеме, изображенной рис. 1 и попросить преподавателя проверить ее.

2. Установить на магазине сопротивлений сопротивление равное нулю.

3. Включить выпрямитель и реостатом установить ток в цепи равным одному амперу. Постепенно увеличивая сопротивление магазина, записывают в таблицу показания вольтметра, амперметра и магазина сопротивлений. По формуле (З) вычисляют истинное значение напряжения и по формуле (1) поправочный коэффициент К. Таких подсчетов произвести не менее 10, пока не будет пройдена вся шкала вольтметра.

4. Результаты занести в следующую таблицу:

Таблица

№ опыта	Uпр	R1	R0	I
1
2
…

5. Начертить график, откладывая по оси ординат показания вольтметра, а по оси абсцисс – истинные значения напряжения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. По каким причинам электроизмерительный прибор может давать неверные показания и что значит проградуировать шкалу?

2. Начертите схему соединения приборов и выведите формулу вычисления тока.

3. Как пользоваться полученным в настоящей работе графиком? Определите с помощью графика истинное значение силы тока, если миллиамперметр показывает 18, 42, 67 делений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Г.А. Зисман, О.М. Тодес. Курс общей физики, т. 2.

2. И.В. Савельев. Курс физики. т.2.

3. Р.И.Грабовский. Курс физики, §100.

3