ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 25.

ПЕРЕВІРКА ЗАКОНУ ОМА ДЛЯ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

ТА ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА І ВОЛЬТМЕТРА.

Прилади і матеріали:Випрямляч змінного струму.

Вольтметр для вимірювання напруги постійного струму. Амперметр для вимірювання постійного струму.

Реостат повзунковий (2 шт.).

Вимикач і з’єднувальні провідники.

Теоретична частина

Напрямлений рух електричних зарядів назива­ють електричним струмом.

За природою електричний струм можна розді­лити на два види.

Струм провідності, зумовлений напрямленим переміщенням мікроскопічних заряджених частинок, що є структурними елементами речовини, в якій вони рухаються. Залежно від того, які заряджені частинки дають струм, провідність може бути елек­тронною (в металах), іонною (в електролітах і газах) і змішаною (в газах).

Конвекційний струм, або струм перенесен­ня, зумовлений рухом заряджених тіл або елемен­тарних частинок, які не є структурними елементами середовищ, в яких вони рухаються. Прикладами струму перенесення можуть бути: потік електронів у вакуумі, перенесення зарядів водяною парою, пи­ловим потоком, рухомими тілами. Зокрема, як кон­векційний струм можна розглядати орбітальний рух Землі, яка заряджена негативно.

Електричний струм може створюватися рухом тільки позитивних або тільки негативних зарядів, або одночасним рухом зарядів обох знаків. Пере­несення негативного заряду в одному напрямку ек­вівалентне перенесенню позитивного заряду в про­тилежному напрямку.

За напрямок електричного струму умовно взято напрямок руху позитивно заряджених частинок, хо­ча, наприклад, у металевих провідниках електрич­ний струм створюється рухом електронів у про­тилежному напрямку.

В основі даної лабораторної роботи лежить закон Ома для ділянки кола, що аналітично виражається так:

(1)

де І– сила струму, U – напруга на ділянці кола, R – опір провідників.

Рівняння (1) показує, що при фіксованому значенні опору існує лінійна залежність між силою струму І та напругою U, що графічно зображується прямою лінією (рис. 1) і складає суть першої частини даної роботи: за одержаними даними вимірювань сил струмів і напруг при фіксованому опорі R даної ділянки, показати пропорціональну залежність сили струму І від напруги U.

Друга частина роботи полягає в наступному. Розв’язуючи рівняння (1) відносно R:

(2)

визначаємо значення опору для кожного досліду і знаходимо абсолютну похибку , де

(3)

де і - абсолютні похибки вимірювань вольтметра і амперметра, які визначаються за співвідношеннями:

(4)

де - приведена похибка, яка визначається класом точності приладу, і - граничні значення вимірюваних величин, тобто їх найбільші значення, які можуть бути виміряні даним приладом при даній межі вимірювання.