ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Лабораторная работа N011

Электроизмерительные приборы и электрические цепи


Цель работы: Познакомиться с работой электроизмерительных приборов.

Оборудование: Вольтметр, источник питания, ключ, реостат, сопротивление, соединительные провода.

Теория


Измерения занимают важное место в лабораторном практикуме курса общей физики. Прежде чем приступить к измерениям, необходимо правильно выбрать и подготовить приборы. Процесс измерения какой-либо физической величины осуществляется путем экспериментального сравнения ее с единицей измерения этой величины. В электрических цепях измерения производятся с помощью различных электроизмерительных приборов. В таблице 1 приводится перечень приборов, наиболее часто используемых в лаборатории общей физики.

Измерение физической величины можно осуществлять прямым и косвенным способом.

При прямом способе измерений значение измеряемой величины узнают по непосредственному показанию прибора, шкала которого проградуирована в единицах измеряемой величины. Косвенный способ измерения позволяет определить значение измеряемой величины с помощью вычисления по результатам прямых измерений других величин, которые связаны с измеряемой величиной физической закономерностью выраженной математической формулой. Например, с помощью закона Ома (для участка цепи):
I=U/R,
можно определить сопротивление
(11.1)

имея вольтметр и амперметр.

Измерение физической величины прямым способом можно произвести путем непосредственного отсчета по шкале прибора. Шкала прибора может быть разделена на различное число делений. При этом говорят о цене деления шкалы, которую можно определить, разделив значение верхнего предела измеряемой величины по данной шкале измерения на число делений шкалы.

Таблица 1

Электроизмерительные приборы

Таблица 2

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов.

Таблица 3

Элементы электрических схем

Порядок выполнения


Изучить обозначения на шкалах приборов.

Ознакомиться с обозначениями элементов электрических схем.

Ознакомиться с правилами пользования приборами.

Выполнить следующие упражнения:
Упр.1. Записать в тетрадь данные многопредельного прибора, указанного преподавателем.
Упр.2. Определение сопротивления проводника.

  1. Соберите цепь по схеме на рис.10.
  2. Измерьте силу тока и напряжения. Полученные данные занесите в таблицу 4.
  3. По закону Ома определите сопротивление проводника.
  4. Определите сопротивление второго проводника.
  5. Полученные данные запишите в таблицу 4.


Таблица 4

Результаты измерения сопротивления

N0 п/п Сила тока I,A Напряжение U,B Сопротивление R, Ом
1.      
2.      

Упр.3. Определение сопротивления цепи при последовательном соединении проводников.

  1. Начертите в тетради цепь для определения сопротивления двух последовательно соединенных проводников.
  2. Соберите ее.
  3. Измерьте силу тока и напряжения. Полученные данные занесите в таблицу 5.

    Таблица 5

    Результаты измерения сопротивления цепи при последовательном соединении проводников

    Сила тока I,A Напряжение U,B Сопротивление R, Ом Расчетное сопротивление RT, Ом
           

  4. По закону Ома определите сопротивление R данного участка цепи.
  5. Используя полученные в упр.2 значения сопротивлений и правило сложения сопротивлений при последовательном соединении проводников, определите расчетное сопротивление RT данного участка цепи.
  6. Полученный результат сопоставьте с результатом, полученным экспериментально. Сделайте вывод.

Упр.4. Определение сопротивления цепи при параллельном соединении проводников.

  1. Начертите в тетради цепь для определения сопротивления двух параллельно соединенных проводников.
  2. Соберите ее.
  3. Измерьте силу тока и напряжения. Полученные данные занесите в таблицу 6.

    Таблица 6

    Результаты измерения сопротивления цепи при параллельном соединении проводников

    Сила тока I,A Напряжение U,B Сопротивление R, Ом Расчетное сопротивление RT, Ом
           

  4. По закону Ома определите сопротивление R данного участка цепи.
  5. Используя полученные в упр.2 значения сопротивлений и правило сложения сопротивлений при параллельном соединении проводников, определите расчетное сопротивление RT данного участка цепи.
  6. Полученный результат сопоставьте с результатом, полученным экспериментально. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

  1. Понятие электрической цепи.
  2. Обозначение приборов и элементов электрической цепи.
  3. Сила тока. Правило включения в цепь амперметра.
  4. Напряжение. Правило включения в цепь вольтметра
  5. Сопротивление.
  6. Закон Ома для участка цепи.
  7. Закон Ома для полной цепи.
  8. Законы последовательного соединения сопротивлений.
  9. Законы параллельного соединения сопротивлений.