Работа 4.2
«Компенсационные методы измерений.
Мостовые методы измерения сопротивлений»
Цель работы: изучение компенсационных методов измерения электрических величин.
Оборудование: мост постоянного тока (Р329), гальванометр, источник питания моста (батарея, аккумулятор), плата с сопротивлением, малое проволочное сопротивление, образцовое сопротивление, катушка из тонкого медного провода, рамка с натянутой медной проволокой и подвижными потенциальными контактами, амперметр, переключатель полярности, реостат, штангенциркуль.
|
Одинарный мост Уитстона
Рис.1 Одинарный мост постоянного тока.
Uип – источник питания, Г – гальванометр (нуль-индикатор).
1. В качестве измеряемых сопротивлений я взяла четыре сопротивления: R1=91 Ом (10%), R2=2,4 КОм (5%), R3=39 Ком (10%), R4=680 Ом (10%).
При измерении тестером: R1=94,4 Ом
R2=2,4 КОм
R3=39,1 КОм
R4=680 Ом
При измерении одинарным мостом: 
Таблица 1. Измеренные сопротивления (одинарный мост)
R3 | R2 | R4 | Rx | |
R1 | 942,65 | 100 | 1000 | 94,27 Ом |
R2 | 240,86 | 1000 | 100 | 2,409 КОм |
R3 | 391,6 | 10000 | 100 | 39,16 КОм |
R4 | 692,04 | 100 | 100 | 692 Ом |
Погрешности: класс точности моста постоянного тока (Р329) в пределах измерений Ом составляет 0,05.
∆ R1 = 
Ом R1 = (94,27 ± 0,05) Ом
∆ R2 = 
Ом R2 = (2,409 ± 0,005) КОм
∆ R3 =
Ом R3 = (39,16 ± 0,05) КОм
∆ R4 =
Ом R4 = (692 ± 0,5) Ом
2. Сопротивление медного провода зависит от температуры следующим образом:
При нулевой температуре (в стакане с вводно-ледяной смесью) : R0 = 162.91 Ом
При комнатной температуре (20,50С по показаниям термометра) : R = 177.64 Ом
0С
|
Двойной мост Томпсона
Рис.2 Схема двойного моста.
R1=R3 , R2=R4
1. Проволочные образцы R1 и R2
R1: RN = 1 Ом; 
10000
Измерения:, после переключения ключа
Rx1 = 6,64*10-2 Ом ; Rx2 = 6,42*10-2 Ом
R2: RN = 0,001 Ом; 100
Измерения:, после переключения ключа
Rx1 = 4,23*10-3 Ом ; Rx2 = 3,85*10-3 Ом
Погрешности: класс точности моста постоянного тока (Р329) в пределах измерений 0,001-100,0 Ом составляет 0,05.
R1: (6,64±0,01)*10-2 Ом ; (6,42±0,01)*10-2 Ом
R2: (4,23±0,01)*10-3 Ом ; (3,85±0,01)*10-3 Ом
Резистор: RN = 1 Ом; 10000
Измерения: 100,01 → R = 0,01 Ом
2. Измерив диаметр проволоки штангенциркулем в десяти различных точках, я получила среднее значение: 1,8 мм = 0,0018 м.
RN = 1 Ом, 10000
Таблица 3. Сопротивление медного провода
R, 10-4 Ом | L, 10-2 м | ρ, 10-8 Ом*м |
3,7 | 5 | 1,88 |
7 | 10 | 1,78 |
10,89 | 15 | 1,84 |
14,81 | 20 | 1,88 |
18,54 | 25 | 1,88 |
21,97 | 30 | 1,86 |
ρср = 
По справочным значениям удельное сопротивление меди равно 
Рис.3 Зависимость сопротивления проводника от его длины.
