III. Описание экспериментальной установки и метода измерения

Проградуировать какой-либо измерительный прибор – это значит установить соответствие между делениями его шкалы и значениями величины, отсчитываемой по этой шкале. Результаты градуировки удобно изображать графически, откладывая по оси абсцисс отсчеты по шкале прибора, а по оси ординат – вычисленные значения измеряемой величины (в нашем случае силы тока и напряжения). Кривая, соединяющая нанесенные на график точки, является градуировочной кривой прибора. С ее помощью можно в дальнейшем найти измеряемую величину (силу тока или напряжение), соответствующую любому отсчету на приборе. Градуировочная кривая позволяет определить цену деления шкалы прибора. Если построенный график оказывается близким к прямолинейному, то цена деления шкалы является постоянной величиной и численно равна тангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс.

Для градуирования амперметра (вольтметра) надо пропускать через него ток, сила (напряжение) которого известны, и сопоставлять показания амперметра (вольтметра) со значениями этой силы тока (напряжения). Одним из возможных методов градуирования амперметра (вольтметра) является включение этого прибора в электрическую цепь с известным сопротивлением. Тогда сила тока (напряжение) в этой цепи может быть вычислена по закону Ома, и показания амперметра (вольтметра) сопоставлены с этими вычисленными значениями силы тока (напряжения).

IV. Выполнение работы

I часть. Градуировка амперметра.

1. Собрать схему, изображенную на рис.11 (при этом необходимо использовать реостат R₁).

Внимание:при сборке цепи необходимо точно

соблюдать полярность подключения приборов.

2. Установить на реостате R₁ максимальное сопротивление.

3.
Замкнуть ключом цепь, и записать первое показание амперметра и вольтметра.^*

4. Изменяя с помощью ползунка сопротивление на реостате R₁, записать соответствующие показания приборов в таблицу 2.

5. Построить градуировочную кривую: зависимость I_{расчетное} = f (I_{прибора}).

6. Определить цену деления шкалы прибора С_а1 как тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс.

Таблица 2

Где U –показания вольтметра;

R –сопротивление реостата R₁, отсчитанное по верхнему краю ползунка с помощью шкалы, приведенной на стенде;

I_{прибора} – показания амперметра;

I_{расчетное} – сила тока в цепи, рассчитанная по формуле:

.

При этом I_{расчетное} может не совпадать с I_{прибора}.

II часть. Расширение границ измерения амперметра.

1. Параллельно амперметру подсоединить шунт R_ш.

2. Проградуировать зашунтированный амперметр, повторив действия, описанные в п.2-5 части I. Данные занести в таблицу аналогичную таблице 2.

3. Определить цену деления шкалы зашунтированного прибора С_а2 и сравнить ее с полученным значением в I части С_а1.

4. Определить коэффициент шунтирования по формуле:

5. С помощью полученного графика указать максимальное значение силы тока I_max, которое может быть измерено с использованием данного шунта.

6. Подсчитать коэффициент шунтирования по формуле:

7. Определить абсолютную и относительную погрешности, сравнив значения коэффициентов шунтирования, полученных в п.4 и п.6.