Описание работы. При измерениях силы тока и на­пряжения на участке цепи возника­ют принципиальные трудности, свя­занные со взаимным влиянием вольт­метра и амперметра при

При измерениях силы тока и на­пряжения на участке цепи возника­ют принципиальные трудности, свя­занные со взаимным влиянием вольт­метра и амперметра при одновремен­ном их включении в электрическую цепь. Возможны два способа вклю­чения амперметра и вольтметра в электрическую цепь.

Если вольтметр и амперметр включены в электрическую цепь по схеме, представленной на ри­сунке 1, то вольтметр измеря­ет напряжение на резисторе R, но амперметр измеряет сумму сил токов в параллельно включенных резисторе и вольтметре. Сила тока через вольт­метр V определяется при извест­ном значении его сопротивления R_в по измеряемому напряжению на его зажимах с помощью закона Ома.

Если вольтметр и амперметр включены в электрическую цепь по схеме, представленной на рисунке 2, то амперметр измеряет силу тока в резисторе, но вольтметр из­меряет сумму напряжений на резис­торе и амперметре. Для определения напряжения на резисторе в этом слу­чае нужно знать сопротивление ам­перметра R_a и определить напряже­ние на нем по закону Ома.

На практике внесение поправок в связи с взаимными влияниями амперметра и вольтметра довольно часто не является необходимым из-за их относительной малости.

Чтобы проверить, является ли по­грешность метода пренебрежимо ма­лой при использовании данного комп­лекта приборов по схеме рисун­ка 2, достаточно посмотреть, за­метны ли изменения показаний вольтметра при переключении одного его вывода из точки 1 в точку 2. При использовании схемы по рисунку 2 нужно проверить, заметны ли изменения показаний амперметра при отключении вольтметра.

Ход работы.

1. Измерьте напряжение U на вы­ходе источника постоянного тока с помощью вольтметра. Рассчитайте силу тока /_т в цепи при подключении имеющегося резистора с из­вестным электрическим сопротивле­нием R. В расчете можно принять, что внутреннее сопротивление источ­ника тока пренебрежимо мало по
сравнению с сопротивлением вольт­метра и электрическим сопротивле­нием резистора.

2. Соберите электрическую цепь из источника постоянного тока, ре­зистора и амперметра (см. рис.2). Измерьте силу тока /_э в цепи.

Оцените границы погрешнос­тей измерений и вычислений. Гра­ница абсолютной погрешности измерения напряжения равна сумме гра­ниц абсолютной инструментальной погрешности измерительного прибо­ра и абсолютной погрешности от­счета.

Граница относительной погреш­ности вычисления силы тока по зако­ну Ома для участка цепи равна сум­ме относительных погрешностей из­мерения напряжения и электриче­ского сопротивления. Однако зна­чение электрического сопротивления резистора в данном эксперименте можно считать известным с высокой точностью, тогда относительная по­грешность измерения силы тока бу­дет равна относительной погрешнос­ти напряжения.

4. Сравните расчетное /_т и изме­ренное 1_Э значения силы тока в цепи. Сделайте вывод о том, согласуются ли эти результаты.

5. Результаты измерений и вы­числений занесите в отчетную таб­лицу.

6. Сделайте вывод по работе.

и, в	R, Ом	/т, А	и, В	/т, А	/э, А	/э, А

Дополнительное зада­ние: проверьте, есть ли необхо­димость учитывать влияние сопро­тивления амперметра на результаты измерений в данном опыте. Проверь­те, можно ли в данном экспери­менте считать внутреннее сопротив­ление источника тока пренебрежимо малым по сравнению с электриче­ским сопротивлением внешнего участ­ка цепи.

Рис. 1. Рис.2.

Поиск по сайту: