Методические указания к выполнению лабораторных занятий по дисциплине «физика» Алмалык 2020

Контрольные вопросы

1. Что такое сила тока? В каких единицах она измеряется?

2. Объясните возникновение сопротивления в проводнике с помощью электронно-классической теории.
3. Объясните сопротивление и формулу его зависимость от температуры.
4. Выведите формулы сопротивления, тока, напряжения и мощности проводников при последовательном и параллельном их соединении.
5. Напишите законы Ома для участка цепи, полной цепи и неоднородного участка цепи. Напишите формулы для работы силы тока и мощности.
6. Нарисуйте и объясните принцип работы рабочей схемы.

Лабораторная работа № 11

Определение омического сопротивления проводников мостиком Уитстона

Цель работы: Ознакомиться с классическим методом измерения сопротивлений при помощи мостиковой схемы, проверить закон сложения сопротивлений при последовательном и параллельном их соединениях.


Приборы и принадлежности: Гальванометр, магазин сопротивлений, реохорд, ключ, три неизвестных сопротивления, смонтированных на панели, неизвестное сопротивление, сделанное в виде проволоки, натянутой на деревянную линейку, источник тока и соединительные провода.


Теоретические сведения

Для измерения сопротивлений могут быть использованы различные методы: метод вольт-амперметра, метод замещения (Омметр), метод мостиковых схем. В данной работе рассматривается одна из разновидностей метода мостиковых схем – определение сопротивления с помощью мостика Уитстона. Принципиальная схема моста Уитстона приведена на рис. 2.1.
Сопротивления R₁, R₂, R₃ и R₄ (плечи моста) соединены в две параллельные ветви ADB и ACB (в каждой ветви по два сопротивления, соединенных последовательно). E – источник тока, K – ключ, G – гальванометр. Ветвь CGD является мостом перекинутым от ветви ADB к ACB.
При замыкании ключа K в ветви CGD пройдет ток, направление которого зависит от того, какая из точек C или D имеет более высокий потенциал. Если потенциалы точек C и D окажутся равными (это может быть получено подбором R₁, R₂, R₃ и R₄), ток в ветви CGD будет отсутствовать. В этом случае стрелка гальванометра не будет отклонятся. Из условия равенства потенциалов точек C и D можно записать:
_A–_C_A–_D,
_C–_B_D–_B. (2.1)
На основании закона Ома величина разности потенциалов на участке цепи равна произведению тока на величину сопротивления этого участка. Следовательно,
_A–_DI₁R₁,
_D–_BI₂R₂, (2.2)
_A–_CI₃R₃,
_C–_BI₄R₄.
Из условий (2.1) и (2.2) вытекает, что
I₁R₁I₃R₃,
I₂R₂I₄R₄. (2.3)
Так как проводники AC и CB, AD и DB попарно соединены последовательно, поэтому
I₁I₂ и I₃I₄. (2.4)