(3)
Для удобства измерения сопротивления R 1 и R 2 представляют собой участки одной проволоки АВ, разделенной контактом D, при перемещении которого изменяются величины R 1 и R 2. Проволока АВ натягивается на миллиметровую линейку, с помощью которой можно определить положение ползунка. Такое устройство называется реохордом. С помощью реохорда легко подобрать условие, при котором в ветви СГD тока не будет, и при замыкании и при размыкании ключа стрелка гальванометра остается неподвижной. Отношение сопротивлений R 1 и R 2 можно заменить отношением длин этих участков ℓ 1 и ℓ 2, тогда
(4)
где R – известное сопротивление.
В настоящее время широкое распространение получили портативные мостики, включающие в себя все необходимые элементы (гальванометр, источник тока и т.д.). При работе остается только присоединить к соответствующим клеммам испытуемое сопротивление и путем регулирования сопротивления одного из плеч моста добиться отсутствия тока в гальванометре.
Порядок выполнения работы.
1. Собрать схему, как показано на рис. 3, установив в качестве неизвестного сопротивления катушку 1.
2. Установить ползунок Д посередине реохорда, подобрать на магазине такое сопротивление R, при котором ток в гальванометре равен нулю. Пробы на ток делают кратковременным нажатием на кнопку ключа К во избежание нагрева проводника, а также выхода из строя гальванометра.
3. Занести значения R, ℓ 1 и ℓ 2 в таблицу.
| № кату-шки | № опыта | R, Ом | ℓ1, м | ℓ2, м | R x, Ом | ∆ R x, Ом |
| 1. | ||||||
| 2. | ||||||
| 3. | ||||||
| ср.зн. | ||||||
| 1. | ||||||
| 2. | ||||||
| 3. | ||||||
| ср.зн. | ||||||
| послед. соединение | 1. | |||||
| 2. | ||||||
| 3. | ||||||
| ср.зн. | ||||||
| паралл. соединение | 1. | |||||
| 2. | ||||||
| 3. | ||||||
| ср.зн. |
4. Уменьшить сопротивление R на магазине сопротивлений в полтора раза и, перемещая ползунок Д, добиться такого положения, при котором ток через гальванометр равен нулю. Занести данные в таблицу.
5. Увеличить сопротивление R на магазине сопротивлений в два раза и, перемещая ползунок Д, добиться такого положения, при котором ток через гальванометр равен нулю. Занести данные в таблицу.
6. Заменить катушку 1 катушкой 2 и повторить пункты 2 – 5.
7. Соединить обе катушки последовательно и повторить пункты 2 – 5.
8. Соединить обе катушки параллельно и повторить пункты 2 – 5.
9. Произвести математическую обработку измерений и составить отчет по установленной форме.
10. Сделать выводы по лабораторной работе
Контрольные вопросы.
1. Что называется электрическим током? Носители электрического заряда.
2. Закон Ома для участка цепи.
3. Что такое сопротивление проводника, в каких единицах оно измеряется?
4. От каких параметров зависит сопротивление?
5. Как зависит сопротивление металла от температуры? Что такое температурный коэффициент сопротивления?
6. Сформулировать два правила Кирхгофа для разветвленных электрических цепей.
7. Чему равно сопротивление при последовательном и параллельном соединении проводников?
8. Начертить схему мостика Уитстона. Каково назначение гальванометра в схеме?
9. Что значит сбалансировать мостик?
10. Каково назначение реохорда?
Литература.
1. И.В. Савельев. Курс общей физики, т. 2. М. «Наука», § 36.
2. Г.Н. Зисман, О.М. Тодес. Курс общей физики, т. 2. М. «Наука», § 17.
3. Р.И. Грабовский. Курс физики. М. «Высшая школа», стр. 289 - 290.
4. Т.И. Трофимова. Курс физики. М. «Высшая школа», §§ 159 - 160.
5. С.Г. Калашников. Электричество. М. «Наука», §§ 64 – 65.