РАБОТА 9. МОСТОВЫЕ СХЕМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ,




 

1. Собрать электрическую цепь по схеме на рис.19.

2. Меняя автотрансформатором напряжение в намагничивающей катушке от 0 до 220 В, снять

зависимость напряжения U в измерительной катушке от силы тока i в намагничивающей

катушке. Получить не менее 10 - 15 пар значений.

3. Используя полученные значения, рассчитать Н, В, J и .

4. Построить графики зависимости В, J и m от Н.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

 

1. Как можно выделить из группы образцов ферромагнетики?

2. Поясните ход зависимостей В, J и от Н.

3. Как исследуется доменная структура ферромагнетиков?

 

ЛИТЕРАТУРА: [2. § 51,53,55,59]

 

РАБОТА 9. МОСТОВЫЕ СХЕМЫДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ,

ЕМКОСТЕЙ И ИНДУКТИВНОСТЕЙ.

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Собрать мост Уитстона (Витстона) и научиться измерять им сопротивление резисторов.

2. Собрать мост Сотти и научиться измерять им емкость конденсаторов.

3. Собрать мост Максвелла и научиться измерять им индуктивность катушек.

4. Проверить формулы для последовательного и параллельного соединения резисторов и

конденсаторов.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.

 

Наиболее простой способ измерения сопротивлений с помощью амперметра и вольтметра основан на законе Ома (см.работу 6). Возможные варианты включения измерительных приборов показаны на рис.15, там же указаны возникающие погрешности измерений и .

Для более точных измерений сопротивления применяют мостовые схемы, не требующие измерения токов и напряжений. Все виды таких схем представляют собой четырехплечный мост (рис.20). Участки АВ, ВС,СD и DА, образующие четырехугольник, называются плечами моста;

н.и.-нулевой индикатор; U - источник постоянного или переменного тока.

Пусть i , i , i , i - cилы тока в плечах моста и I - ток через индикатор. Согласно второму правилу Кирхгофа для контуров АВDА и ВСDВ можно записать:

,

Изменяя сопротивления плеч

можно добиться, чтобы через индика-

тор не протекал ток I = 0. В этом

случае говорят, что мост сбаланси-

рован: , .

тогда из системы уравнений получим:

 

или (40)

 

т.е. для сбалансированного моста произведения сопротивлений перекрестных плеч моста одинаковы.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

 

Установка имеет вид стенда, на котором с помощью соединительных проводов собирают необходимую схему. В качестве индикатора используется осциллограф Н 3013.

Для измерения сопротивления собирают мост Уитстона. Питание моста осуществляется источником постоянного тока. В качестве используют магазин Р 33, сопротивление которого можно изменять в широких пределах. Проводами со штекерами подсоединяют магазин Р 33 и

исследуемый резистор к соответствующим клеммам стенда.

Погрешность измерения минимальна, когда подвижный контакт D находится на середине потенциометра. Поэтому, в начале балансировки контакт D устанавливают всегда посередине шкалы.

Балансировку моста начинают с подбора сопротивления магазина ,при котором ток индикатора равен нулю или минимален. Более точная балансировка моста достигается перемещением контакта D потенциометра ADC, общее сопротивление которого равно .

Сопротивление пропорционально числу делений шкалы потенциометра, а общее сопротивление пропорционально полному числу делений шкалы N.

Сопротивление исследуемого резистора согласно (40) рассчитывается по формуле:

 

(41)

 

Мост Сотти. Применяется для измерения емкостей.

Питание моста осуществляется переменным током частоты . В плечи моста АВ и ВС включают магазин емкостей и исследуемый конденсатор , соответственно.

В цепи переменного тока сопротивление участка, содержащего конденсатор, равно реактивному сопротивлению .

Балансировка моста Сотти проводится так же, как это было описано для моста Уитстона, т.е. сначала устанавливают контакт D потенциометра посередине шкалы, затем подбирают емкость магазина, при которой ток через индикатор равен нулю или минимален. Точная балансировка проводится потенциометром.

Расчет неизвестной емкости проводится по формуле, вытекающей из условия (41):

 

(42)

Мост Максвелла. Служит для измерения индуктивностей. В плечах АВ и ВС находятся катушки: эталонная и с неизвестной индуктивностью Lx, соответственно. В цепи переменного тока полное сопротивление катушки индуктивности складывается из активного ее сопротивления RL и реактивного сопротивления :

 

(43)

 

Плечи АD и DС - потенциометр. Балансировка моста Максвелла проводится только потенциометром. Если мост сбалансирован, то:

 

С учетом (43) для расчета неизвестной индуктивности Lх получим формулу:

 

(44)

 

Активные сопротивления катушек Rэ и Rх могут быть измерены мостом Уитстона.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: