Контрольні запитання

1. Сформулювати перше і друге правило Кірхгофа.

2. Закон Ома для ділянки і для повного ланцюга.

3. Пояснити правила розрахунку розгалужених ланцюгів постійного струму.

4. Поясніть який струм ми вважає позитивним, а який негативним.

5. Наслідком чого є друге правило Кірхгофа.

6. До чого відноситься і що виражає перше правило Кірхгофа.

Література

1. Савельев И.В. Курс общей физики. т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика: Учебное пособие. – М.: Наука, 1989. – 352 с.

2. Лабораторный практикум по физике: Уч. Пособие для вузов/Под ред. К.А. Барсукова. – М.: Высш. шк., 1988. – 351 с.

3. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики. – М.: Высш. шк.,1970.–448с.

Физический практикум : Механика и молекулярная физика //Под ред. В.И.Ивероновой. – М.: Высшая школа,1967.

Лабораторне заняття № 12 Визначення опору за допомогою містка Уітстона.

Мета роботи: вивчити методику вимірювання опору за допомогою мостової схеми.

Прилади та приладдя: лінійний реохорд, магазин опорів, нуль-гальванометр, реостат, подвійний ключ, джерело струму.

Теоретичні відомості. Для вимірювання величини опору дуже часто використовується метод моста постійного струму. В чотирьохкутний контур АВСD включені опори R_x, R₀, R₁, R₂, які складають, таr звані, плечі містка Уітстона: в одну з діагоналей включено гальванометр, в другу - джерело ЕРС.

На основі 1 закону Кірх софа можна записати:

- для вузла С ;

- для вузла D ;

На основі II закону Кірхгофа визначаємо:

- для контуру ACD; - для контуру CBD.

Система рівнянь спрощується, якщо плечі містка Уітстона будуть зрівноважені (збалансовані), що визначається по відсутності струму в гальванометрі ():

; ;;

Рішенням цієї системи рівнянь буде вираз:

.

Якщо в якості плечей тавикористати лінійні реохорди, у яких довжини проволок пропорційні опорам: R₁~, R₂~.

- робоча формула,

де R₀ – магазин опорів.

Формула (2) дає змогу визначити невідомий опір R_X, підключе­ний до одного з плечей містка Уітстона.

Пояснення схеми містка Уітстона.

Для вимірювання невідомого опору використовується мостова схема. Вона складається із джерела струму Е, реохорди АС, нуль-гальванометра Г, магазина опорів R_м, подвійного вимикача К, реостата Р.

Реохорд представляє собою укріплений на лінійці АС однорідний дріт, вздовж якої пересувається скользящий контакт D, який дозволяє змінювати опір ділянки АО.

Пересуваючи ковзаючи контакт D реохорда, можна знайти таке положення D на дроті приладу, при якому струм через нуль гальванометр стане рівним нулю. В цьому випадку плечі моста Уітстона знаходяться в рівновазі, тобто збалансовані.

Магазин опорів R_м, призначений для підбору потрібного опору в колі. Він складається з шести декад. Підбір опорів проводиться за допомогою ручок, якими обладнана кожна декада.

Підключення джерела ЕРС, нуль-гальванометра до схеми робиться за допомогою подвійного ключа К. В момент включення і виключення джерела струму в| колі виникають ЕРС самоіндукції, які можуть викликати короткочасні, але значні струми. Для захисту гальванометра від цих струмів \ бажано спочатку замикати коло батареї і тальки потім, після встановлення режиму роботи кола (2 – 3 с), замикати коло гальванометра. Подвійний ключ забезпечує указану послідовність включення. На | малюнку показана схема включення подвійного ключа. Принцип дії подвійного ключа: при легкому нажимі на кнопку ключа має місце контакт верхньої та середньої пластинок, з якими зв'язані відповідно клеми Н і М. Ця частина подвійного ключа К за допомогою клем Н і М включається в коло - елемента-джерела живлення. При підсиленні натиску на кнопку має місце контакт нижньої пластини і середньої (клеми П і Р), внаслідок чого включається гальванометрі.