Лабораторная работа 3.3. Определение неизвестных сопротивлений при помощи мостовой схемы

Лабораторная работа 3.3. Определение неизвестных сопротивлений при помощи мостовой схемы
Цель работы: изучение законов постоянного тока.
Порядок выполнения работы
1. Получить свой вариант задания и допуск у ведущего преподавателя.
Вариант 14
2. Ознакомиться с работой мостовой схемы на виртуальной лабораторной установке: включение/выключение, работа реохорда и гальванометра, подключение сопротивлений, изменение значений R4.
3. Выполнить пробные измерения, добиваясь нулевого отклонения стрелки гальванометра G: а) подбором R4 при различных фиксированных значениях L1/L2; б) подбором соотношения плеч L1/L2 при различных фиксированных значениях сопротивления R4.
а) L1 = 50.9 см, L2 = 49,1 см, R4 = 147 Ом, I = 0 A
б) R4 = 115,5 Ом, L1 = 56.9 см, L2 = 43,1 см, I = 0 A
4. Установить движок реохорда D на середину реохорда, а значение R4 на магазине сопротивлений вывести на ноль.
5. Подключить к установке первое неизвестное сопротивление RХ1 и замкнуть ключ К.
6. Изменяя сопротивления R4, добиться минимального (нулевого) отклонения стрелки гальванометра G при равном отношении плеч реохорда L1 и L2 (L1/L2 = 50/50).
7. Отсчитать и записать длину плеч реохорда L1 и L2, а также значение R4 в таблицу результатов измерений.
8. Увеличить сопротивление магазина R4 на 20 % больше, чем было в п. 7 и, изменяя отношение плеч реохорда L1 и L2, добиться того, чтобы отклонение стрелки гальванометра G от нуля было наименьшим.
9. Данные записать в таблицу результатов измерений.
10. Уменьшить сопротивление магазина R4 на 20 % меньше, чем было в п. 7 и, изменяя отношение плеч реохорда L1 и L2, добиться того, чтобы отклонение стрелки гальванометра G от нуля было наименьшим.
11. Значение R4 и длину плеч реохорда L1 и L2 записать в таблицу результатов измерений.
12. Заменить неизвестное сопротивление RХ1 на неизвестное сопротивление RХ2 и повторить измерения, следуя пп. 4–11.
13. Заменить неизвестное сопротивление RХ2 на последовательно соединённые неизвестные сопротивления RХ1, и RХ2 и повторить измерения, следуя пп. 4–11.
14. Повторить измерения по пп. 4–11 для параллельно соединённых неизвестных сопротивлений RХ1, и RХ2. Полученные данные записать в таблицу результатов измерений.
15. Найти по результатам каждого опыта значения неизвестных сопротивлений RХ1, и RХ2, а также их общее сопротивление при последовательном RХ3 и параллельном RХ4 соединениях, их средние значения.
Для расчета неизвестных сопротивлений используем формулу:
Rx = R4 L1 / L2
16. Оценить погрешности измерений. Сделать выводы и написать отчёт.
Оценку абсолютной погрешности производим по стандартной методике расчета погрешностей случайной величины:
∆X = tp,n SX.
Здесь tp,n – коэффициент Стьюдента (для 3-х измерений при доверительной вероятности P = 0,95 он равен 3,182; а SX – среднее квадратичное отклонение среднего.

Относительная погрешность - отношение абсолютной погрешности к тому значению, которое принимается за истинное:
ε = ∆X / X