Кафедра «Физика-2»

Московский государственный университет

Путей сообщения РФ (МИИТ)

Кафедра «Физика-2»

Институт, группа ИУИТ, УИС-111 К работе допущен___________________

(Дата, подпись преподавателя)

Студент Дмитриева Е. В. Работа выполнена___________________

(ФИО студента) (Дата, подпись преподавателя)

Преподаватель Пыканов И. В. Отчёт принят______________________ (Дата, подпись преподавателя)

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ№ 16

Определение омического сопротивления при помощи моста Уитстона.

1. Цель работы:

 

 

Экспериментальное определение сопротивления проводников и проверка закона Ома с помощью моста постоянного тока.

2. Принципиальная схема установки (или её главных узлов):

 
 


R, Rx, r1,r2– сопротивления;

Г – гальванометр;

К– ключ;

ε – ЭДС;

I1, I2 –сила тока

 

 

К1, К2, К3, К4, К5 - ключи;

Rx1 , Rx2, Rx3, R1 – сопротивления;

R (мс) – магазин сопротивлений.
3. Основные теоретические положения к данной работе (основополагающие утверждения: формулы, схематические рисунки):

 

Мостиковая схема постоянного тока, часто называемая мостом Уитстона, составлена из сопротивлений R, Rx, r1,r2 источника электродвижущей силы и чувствительного гальванометра.

При произвольном соотношении сопротивлений. составляющих всю мостовую систему, через гальванометр при замыкании ключа Кдолжен идти ток.

Однако существует одно определенное соотношение между сопротивлениями, составляющими схему, при котором ток, идуший через гальванометр, обращается в нуль хотя при этом во всех друтих звеньях схемы ток не равен нулю.

Для того, чтобы в гальванометре отсутствовал ток, потенциалы в точках С и Д должны быть одинаковы:

Но это, как видно из схемы, будет иметь место лишь в том случае, если равны друг другу разности потенциалов между точками А и С и точками А и Д:

 

, (1)


 

а также разности потенииалов между точками С и В и точками Д и В:

 

. (2)

 

ТокI, текущий от батареи, разветвляется в точке А на ток I1, текуший от точки А к точке С, и ток I2, текуший от А к Д. Если в диагонали СД ток отсутствует, то по закону сохранения заряда ток в проводнике АС равем току в проводнике СВ, а ток в проводнике АД равен току в проводиике ДВ. Тогда по закону Ома для АС, АД, СВ и ДВ можно записать соответственно

 

; ;

; .

Подстановка полученных величин соответственно в соотношения (1) и (2) дает:

; (3)

. (4)

Деля уравнение (3) почленно на (4), можно получить соотношение:

, (5)

Таким образом, сопротивлениями служат отрезки проводника, расположенные по разные стороны от движка Д. Такая система скользящего контакта мостика позволяет легко изменять величины сопротивлений Ввиду однородности реохорда отношение сопротивлений можно заменить отношением длин соответствуюших отрезков реохорда l1 и l2. Тогда соотношение (5) будет иметь вид:

. (6)