Umumiy fizika fanidan laboratoriya mashg’ulotlari

Kerakli asboblar: reoxord, nol – galvanometer, qarshiliklar magazini, o'zgarmas tok manbai, kalit, uchta qarshiligi noma'lum bo'lgan rezistorlar.


Nazariy ma’lumotlar
O'tkazgich qarshiligini o'lchashning turli usullari mavjud. Shulardan biri – ampermetr va voltmetr usulidir. Bu usul bilan ishlashda shunday sxema tuzish kerakki, unda o'lchanishi kerak bo'lgan rezistordan o'tgan tokni ampermetr yordamida va shu rezistor uchlaridagi potensial tushishlarni voltmetr yordamida o'lchab, zanjirning bir qismi uchun Om qonuninidan foydalanib o’sha noma'lum rezistor qarshiligi aniqlaymiz. O'tkazgich qarshiligini o'lchashning yana bir oddiy usuli, ko'prik usuli bo'lib, bunda rezistordan o'tgan tok va kuchlanish tushishi o'lchanmaydi va bu usul yuqoridagi usulga qaraganda ancha aniq natijalar beradi. O'zgarmas tok ko'prigi usulini odatda Uitston ko'prigi yordamida qarshiliklarni aniqlash usuli deb ham yuritiladi.
Ko'prik usuli yoki Uitston ko'prigi to'rtta rezistordan tashkil topgan bo'lib, ular yopiq to'rtburchak ABCD ni hosil qiladi. Bu to'rtburchakning bitta diagonaliga tok manbai, ikkinchi diagonaliga esa asbob - galvanometr ulanadi (1 – rasm). 1 – rasmdan ko'rinadiki, bu sxema murakkabdir. Murakkab tarmoqlangan elektr zanjirlarni hisoblashda odatda zanjirning bir qismi yoki butun zanjir uchun Om qonunidan emas, balki Kirxgof qoidalaridan foydalaniladi. Bu tugunlar va yopiq konturlar uchun bo'lib, tarmoqlangan zanjirlarni hisoblashda eng samarali usullardan biridir.

1 – rasm

Kirxgofning birinchi qoidasi tugunlarga tegishli bo'lib, tugunlardagi toklarning algebraik yiing'disi nolga teng deydi. Boshqacha aytganda, tugunlarga keluvchi toklarning yig'indisi undan ketgan toklarning yig'indisiga teng. Har bir tugunda ham kelayotgan, ham ketayotgan toklar bo'lishi shart. Yuqoridagi ta'rifga asosan, tugunlar uchun Kirxgofning 1 – qoidasini ishlatsak quyidagi tenglamalarni hosil qilamiz:

(1)
Ikkinchi qoida yopiq konturlar uchun bo'lib, u quyidagicha ta'riflanadi: Har qanday yopiq konturdagi potensial tushuvlar yig'indisi o'sha yopiq konturdagi E.Yu.K lar yig'indisiga teng. Potensial tushish deganda rezistordan o'tgan tokni, o'sha rezistor qarshiligining ko'paytmasiga aytiladi. Potensial tushishlar va E.Yu.K lar ishorasi quyidagicha tanlanadi. Konturni aylanib chiqishni soat strelkasi harakati bo'yicha olsak, u holda aylanish yo'nalishi tok yo'nalishi bilan bir hil bo'lsa, potensial tushish ishorasi “+“ olinadi, agar teskari bo'lsa,potensial tutish ishorasi “-“ yoziladi. E.Yu.K oldidagi ishora esa quyidagicha tanlanadi: konturni aylanib chiqishda manbaning minus klemmasidan plyus klemmasiga o'tilsa (- ) yoziladi, agar konturni aylanib chiqishda plyus klemmasidan minus klemmasiga o'tilsa (+) yoziladi. Agar yopiq konturda e.yu.k bo'lmasa, u holda tenglikdan keyin nol yoziladi (0). Bu qoidani 1 – rasmdagi yopiq konturlar uchun ishlatib, quyidagi tenglamalarni xosil qilamiz:
(2)

Rasmda R_x-noma'lum qarshilik, R₀-ma'lum qarshilik bo'lib, uning qiymati qarshiliklar magazinidan tanlab olinadi.

R₁ va R₂ ning o'zgarishi natijasida galvanometrdagi tok B dan D tomonga yoki teskarisiga ham oqishi mumkin. R₁ va R₂ larni shunday tanlab olish kerakki, galvanometrdan tok o’tmasin, ya'ni I_g=0 bo'lsin. Ko'prik sxemasining bunday xolatiga muvozanat holati deyiladi. Ma'lumki,

bundan ko'prik muvozanatligida I_g =0 bo'lsa, demak, φ_B =φ_D. Bundan esa φ_B =φ_D ya'ni ko'prik muvozanat xolatdaligida B nuqtaning potensiali D nuqtaning potensialiga teng bo'lishi kerak ekan. I_g =0 bo’lganda (3.1) va (3.2) tenglamalar quyidagicha yoziladi: