WYZNACZANIE OPORU ELEKTRYCZNEGO ZA POMOCĄ MOSTKA WHEATSTONE'A

Mostek Wheatstone’a 1

WYZNACZANIE OPORU ELEKTRYCZNEGO ZA POMOCĄ MOSTKA WHEATSTONE'A

Cele ćwiczenia:

1. Doskonalenie umiejętności pomiaru wielkości elektrycznych (metoda mostkowa).

2. Praktyczne wykorzystanie prawa Ohma i praw Kirchhoffa.

3. Sprawdzenie słuszności wzorów na opory zastępcze przy połączeniu szeregowym i równoległym.

4. Optymalizacja pomiarów.

Zagadnienia

1. Prawo Ohma i prawa Kirchhoffa.

2. Rezystancja przewodnika, jednostka.

3. Metody techniczne i mostkowe pomiaru rezystancji.

Spis przyrządów:

oporniki o różnych rezystancjach, galwanometr, opornice suwakowe, opornica dekadowa, ława z drutem oporowym, klucze.

Literatura:

1. S. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna, cz. 3, PWN, Warszawa, 1980 2. H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa, 1994.

3. R. Resnick, D. Halliday, Fizyka, t. II, PWN, 1997

4. B. Jaworski, A. Dietłaf, L. Miłkowska, Kurs fizyki, t.2, PWN, Warszawa, 1984

5. I Pracownia Fizyczna pod red. Cz. Kajtocha, Wydawnictwo Naukowe AP, Kraków 2007

Mostek Wheatstone’a 2

WYZNACZANIE OPORU ELEKTRYCZNEGO ZA POMOCĄ MOSTKA WHEATSTONE'A

Rys. 1. Schemat liniowego mostka Wheatstone’a. (Rdopornik dekadowy) Tok postępowania:

1. Zestawić układ pomiarowy do wyznaczania rezystancji za pomocą linowego mostka Wheastone'a wg rys. 1 zawierający: klucze K1 i K2, opornice suwakowe S1 i S2 , opornicę dekadową Rd, badany opór R_x , galwanometr G, drut oporowy rozpięty na tle podziałki milimetrowej z suwakiem S .

2. Dla danego oporu Rx tak dobrać wartość oporu Rd na opornicy dekadowej oraz długości a i b aby przez galwanometr nie płynął prąd (aby mostek był zrównoważony). Wartość a zmieniać co 10 cm. (albo zgodnie z zaleceniem prowadzącego).

3. Dla zrównoważonego mostka dokonać odczytu wartości długości a i b oraz wartości oporu R_d. Wyniki zanotować w tabeli

4. Punkt 2 powtórzyć kilka razy dla różnych wartości Rd. 5. Punkty 2 i 3 powtórzyć dla pozostałych oporów Rx.

6. Punkty 2 i 3 powtórzyć dla połączenia szeregowego i równoległego oporników.

Mostek Wheatstone’a 3

7. Obliczyć wszystkie rezystancje wg wzoru _x

R

b

R  a

pomiarowe.

8. Sprawdzić słuszność wzorów na połączenie szeregowe i równoległe oporów.

9. Nanieść na wykres niepewności względne w funkcji położenia suwaka.

Tabela I

Wyznaczanie oporu elektrycznego za pomocą liniowego mostka Wheatstone’a.

Nr

oporu R_d[] R_d[] a[m] b[m] a[m] b[m] R_x[] R_x[]

x x

R

R

1 2 3 1,2,3

szer.

1,2,3 równ.