Материал: Лабораторная работа (вариант 34) Определение неизвестных сопротивлений при помощи мостовой схемы

, где - доверительная вероятность, , ,





Неизвестное сопротивление с учетом абсолютной погрешности:



Рассчитаем относительную погрешность измерений для :

4. 
   Вычислим неизвестное сопротивление :
   

Вычислим среднее значение :



Найдем абсолютную погрешность неизвестного сопротивления . Для определения случайной погрешности измерений неизвестного сопротивления составим таблицу 3, в которую занесём результаты измерений, промежуточные вычисления и другие необходимые данные для подстановки их в формулу.

Таблица 3. Вычисления

1	250,9	0,1	0,01	251,0	0,95	4,3	0,10	0,43
2	251,2	-0,2	0,04
3	250,9	0,1	0,01

, где - доверительная вероятность, , ,




Неизвестное сопротивление с учетом абсолютной погрешности:



Рассчитаем относительную погрешность измерений для :

5. 
   Вычислим при последовательном соединении неизвестных сопротивлений:
   

Вычислим среднее значение :



Найдем абсолютную погрешность неизвестного сопротивления . Для определения случайной погрешности измерений неизвестного сопротивления составим таблицу 4, в которую занесём результаты измерений, промежуточные вычисления и другие необходимые данные для подстановки их в формулу.

Таблица 4. Вычисления

1	407,6	-0,5	0,25	407,1	0,95	4,3	0,26	2,24
2	407,0	0,1	0,01
3	406,7	-0,4	0,16

, где - доверительная вероятность, , ,





Неизвестное сопротивление с учетом абсолютной погрешности:



Рассчитаем относительную погрешность измерений для :

6. 
   Вычислим при параллельном соединении неизвестных сопротивлений:
   

Вычислим среднее значение :



Найдем абсолютную погрешность неизвестного сопротивления . Для определения случайной погрешности измерений неизвестного сопротивления составим таблицу 5, в которую занесём результаты измерений, промежуточные вычисления и другие необходимые данные для подстановки их в формулу.

Таблица 5. Вычисления

1	94,3	0,2	0,04	94,5	0,95	4,3	0,23	0,99
2	95,0	-0,5	0,25
3	94,3	0,2	0,04

, где - доверительная вероятность, , ,





Неизвестное сопротивление с учетом абсолютной погрешности:



Рассчитаем относительную погрешность измерений для :

7. 
   Проверим экспериментальные значения и теоретические:
   

При последовательном соединении:

<sub>- получено теоретически

- получено с помощью лабораторной установки</sub>

Относительная ошибка измерения последовательного соединения сопротивлений:



При параллельном соединении:



_{- получено теоретически}

- получено с помощью лабораторной установки

Относительная ошибка измерения параллельного соединения сопротивлений:



Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы изучены законы постоянного тока на примере установки «Мост Уитстона», которая позволяет с высокой точностью определить неизвестное сопротивление, и подтверждает справедливость закона Ома. Произведены сравнения экспериментальных данных с теоретическими, получены относительные ошибки измерения: при последовательном соединении

, при параллельном соединении , ошибки незначительные и это еще раз доказывает высокую точность проведенного опыта с помощью Моста Уитстона.

Искомые сопротивления с учетом абсолютных и относительных погрешностей:









Контрольные вопросы

1. 
   Что такое электрический ток, сила тока?
   

Под действием электрического поля, которое можно создать в проводнике, возникает непрерывное упорядоченное движение электронов. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения свободных положительных зарядов. Количественной мерой электрического тока служит сила тока I. Это скалярная физическая величина, которая определяет количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени: .

2. 
   Что называют сторонними силами?
   

Силы не электростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами. При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу.

3. 
   Дать определение потенциала, разности потенциалов.
   

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда в поле к этому заряду:  .

Напряжение — разность значений потенциала в начальной и конечной точках траектории.

Напряжение численно равно работе электростатического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль силовых линий этого поля.