Изучениезаконаом а - файл

приобрести
скачать (86.8 kb.)

Работа 3.1

И З У Ч Е Н И Е З А К О Н А О М А
Цель работы: 1) знакомство с простейшими электрическими схемами и приобретение навыков работы с электро-измерительными приборами;

2) экспериментальная проверка закона Ома для участка электрической цепи.

Схема экспериментальной установки

БП – блок питания:

В – выпрямитель;

П – потенциометр;

V – вольтметр;
K – ключ;
А – миллиамперметр;
R – магазин сопротивлений.

Описание методики и установки
Как известно, сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению (разности потенциалов) U на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению R (или прямо пропорциональна величине ):

. (1)

Выражение (1), хорошо известное как закон Ома для участка цепи, позволяет, в частности, определить сопротивление этого участка по измеренным значениям силы тока и напряжения:

(2)
Если, не меняя напряжения, измерять силу тока при различных значениях сопротивления, то, согласно (1), напряжение U будет коэффициентом пропорциональности между током I и величиной 1/R. Таким образом, график зависимости I (1/R) должен представлять собой прямую, проходящую через начало координат. Значение напряжения можно найти как тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс:
(3)
Источником питания в экспериментальной установке служит переменное (сетевое) напряжение. Выпрямитель В, входящий в состав блока питания БП, преобразует это напряжение в постоянное. Потенциометр П позволяет изменять величину постоянного напряжения U на выходе из блока питания (практически это осуществляется вращением ручки на панели БП). Измеряется величина U вольтметром V, шкала которого также выведена на панель БП.

Исследуемый участок цепи состоит из последовательно соединенных ключа K, миллиамперметра А, служащего для измерения силы тока I, и магазина сопротивлений R (сопротивление миллиамперметра и подводящих проводов пренебрежимо малы).

Порядок измерений и обработки результатов
Упражнение 1. ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ ТОКА ОТ НАПРЯЖЕНИЯ
1. Ознакомьтесь с электроизмерительными приборами. Определите класс точности вольтметра K_V и миллиамперметра K_А, а также их пределы измерения U_max и I_max. Запишите величины K_V, K_A, U_max и I_max в тетрадь. Рассчитайте цену деления этих приборов и научитесь снимать их показания.

2. Ознакомьтесь с магазином сопротивлений. Определите его класс точности K_M и запишите эту величину в тетрадь. Вращением соответствующих ручек (ручку “1000” не трогать!) установите рекомендуемое значение сопротивления R₀ (в пределах от 1000 до 1500 Ом) и также запишите его в тетрадь.

3. Включите в сеть блок питания БП и замкните ключ К.

4. С помощью потенциометра установите начальное значение напряжения U = 3 В.

5. Со шкалы миллиамперметра снимите значение силы тока I. Показания приборов (величины U и I) занесите в соответствующие столбцы табл. 1.

6. Увеличивая на один вольт значение подаваемого напряжения U, повторите действия, описанные в п. 5, еще четыре раза.

7. Переводя силу тока I в амперы, вычислите по формуле (2) и занесите в таблицу значения сопротивления R для каждого опыта.
Таблица 1

Номер опыта

И З У Ч Е Н И Е З А К О Н А О М А