Выведите формулу для вычисления неизвестного сопротивления в мостовом методе.




Опишите метод измерения сопротивлений с помощью вольтметра и амперметра. При каких условиях в каждой схеме можно определять неизвестное сопротивление при помощи формулы (2.1)?

Сопротивление какой-либо электрической установки или участка электрической цепи можно определить с помощью амперметра и вольтметра, пользуясь законом Ома. При включении приборов по схеме, а через амперметр проходит не только измеряемый ток Ix, но и ток Iv, протекающий через вольтметр. Поэтому сопротивление

Rx = U / (I – U/R v )

где Rv — сопротивление вольтметра.

При включении приборов по схеме вольтметр будет измерять не только падение напряжения Ux на определенном сопротивлении, но и падение напряжения в обмотке амперметра UA = IRА. Поэтому

Rx = U/I – RА

где RА — сопротивление амперметра.

В тех случаях, когда сопротивления приборов неизвестны и, следовательно, не могут быть учтены, нужно при измерении малых сопротивлений пользоваться схемой, а при измерении больших сопротивлений При этом погрешность измерений, определяемая в первой схеме током Iv, а во второй — падением напряжения UА, будет невелика по сравнению с током Ix и напряжением Ux

Как определяется неизвестное сопротивление методом замещения?

Этот метод основан на том, что если на каком-нибудь участке цепи проводник заменить (заместить) другим такого же сопротивления, то сила тока в цепи не изменится.

Для измерения сопротивления методом замещения необходимо поступить следующим образом. Измерить ток в цепи с неизвестным сопротивлением R x, затем заместить это сопротивление магазином сопротивлений R 0 и подобрать сопротивление магазина так, чтобы сила тока в цепи стала прежней. Сопротивление, введенное в магазине, и даст величину измеряемого сопротивления. Точность измерения методом замещения определяется классом точности амперметра и магазина сопротивления6.

Что представляет собой мост Уитстона?

Метод моста Уитстона - один из наиболее точных методов измерений сопротивлений. Измеряемое сопротивление Rx и три других R, Rb R2 соединяют так, чтобы образовался замкнутый четырехугольник. Такую систему называют мостом Уитстона, a Rx. R, Rb R2 - плечи моста. Различают сбалансированный и несбалансированный мост. При произвольном соотношении плеч моста — мост несбалансирован (ток через гальванометр идет). Существует одно определенное соотношение между плечами моста, при котором мост сбалансирован: 1г=0.

 

 

Выведите формулу для вычисления неизвестного сопротивления в мостовом методе.

 

Мост Уитстона состоит из четырех сопротивлений – плеч , которые соединены между собой так, что образуют замкнутый четырехугольник. К двум противоположным его углам А и В подключают полюса источника постоянного тока E, а к двум другим С и Д подсоединяют чувствительный гальванометр или измеритель разности потенциалов. Принципиальная схема моста Уитстона изображена на рис. 10.

Если мост подключен к источнику Е, по участку моста СД вследствие неравенства потенциалов точек С и Д может протекать электрический ток и стрелка гальванометра отклонится. Для того, чтобы на участке СД ток отсутствовал, необходимо равенство потенциалов точек С и Д (условие равновесия моста).

Изменять разность потенциалов между точками С и Д можно таким способом: в качестве участка АДВ включается калиброванная проволока (реохорд) со скользящим контактом Д. Реохорд снабжен шкалой. Перемещая движок реохорда, можно добиться отсутствия тока на участке СД, что будет зарегистрировано гальванометром. Обозначим силу тока, текущего на участке АДВ ч ерез I 1,а на участке АСВ – через I 2. Для каждого из четырех плеч реохорда запишем уравнения по закону Ома:

где , , , – потенциалы точек А, С, В, Д соответственно.

При отсутствии тока через гальванометр . Следовательно, можно записать:

, , (2.05.4)

откуда

. (2.05.5)

Таким образом, условие равновесия моста определяется только соотношением плеч реохорда и не зависит от электродвижущей силы источника, питающего цепь.

Так как проволока, из которой изготовлен реохорд АДВ, однородна и имеет по всей длине одинаковое сечение, то сопротивления R АД и R ДВ пропорциональны соответствующим длинам плеч l1 и l2 реохорда. Поэтому (2.05.5) можно переписать в виде:

, (2.05.6)

откуда неизвестное сопротивление:

. (2.05.7)

 



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: 2017-11-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: