Среднее арифметическое значение сопротивления

 

=

 

Пример расчёта отклонения от среднего значения сопротивления в первом опыте

=

 

Расчет суммы квадратов отклонений от среднего значения

 

=

 

 

Расчёт случайной погрешности по формуле Стьюдента (коэффициент Стьюдента  для пяти опытов и доверительной вероятности a = 0,95 равен ).

=

 

Расчёт абсолютной приборной ошибки сопротивления магазина

 

=

 

Расчёт полной абсолютной погрешности сопротивления

=

 

 

Расчёт относительной погрешности измерения сопротивления

 

=

 

Задание 2. Изучение зависимости силы тока от сопротивления

1. Ручкой потенциометра установите рекомендуемое значение напряжения U ₀ (записано в левом верхнем углу экрана в упражнении 2). Запишите это значение в тетрадь.

2. Установите на магазине сопротивлений начальное значение R = 1000 Ом.

3. По шкале миллиамперметра снимите значение силы тока I. Показания приборов (величины R и I) занесите в таблицу 3.1.3. Значения силы тока должны быть записаны в амперах.

Таблица 3.1.3

№	R, Ом	, Ом ^–1	I, A	……….. В
1	1000			Обработка зависимости
2	1100			В программе Excel	Построение графика на миллиметровой бумаге
3	1200
4	1300			Уравнение зависимости: …	=……… Ом ^–1
5	1400
6	1500			k =……..……. В	=……….….. A
7	1600			……….….. В	…….…….. В

 

4. Увеличивая значение сопротивления магазина с помощью ручки «´100» на 100 Ом, повторите действия, перечисленные в пункте 3, ещё 6 раз.

5. Ручкой потенциометра уменьшите подаваемое напряжение до нуля. Отключите сетевой тумблер на панели блока питания и выключите установку из сети.

Рис. 3.1.7

7. Постройте график зависимости силы тока I от  на миллиметровой бумаге или в программе Excel, используя линейный тренд и требование показать уравнение зависимости . Программа выдаёт уравнение в виде , где  и  – конкретные числа, при этом значение  должно быть близко к нулю, а угловой коэффициент  равен  (3.1.18). Запишите уравнение,  и  в таблицу 3.1.3.

Примечание. Подробно о построении графиков смотрите в начале методических указаний, с. 14-20.

8. При построении графика на миллиметровой бумаге нанесите на график экспериментально полученные точки. По точкам проведите сглаживающую прямую (рис. 3.1.7). Выбрав на сглаживающей прямой две достаточно удаленные друг от друга точки (одной из них может быть начало координат), определите  и  (с учётом масштаба графика) и рассчитайте значение напряжения U как их отношение по формуле (3.1.19).

9. Сравните полученное значение U с ранее записанным показанием вольтметра U ₀. Оцените их относительное отклонение (оно должно быть не более 10 %)

.

10. Сделайте выводы по работе.

Расчёты:

Расчёт относительного отклонения (оно должно быть не более 10 %)

 

=

 

 

Место для построения графика на миллиметровой бумаге

Выводы по работе

 

 

Контрольные вопросы и место для ответов

1. Что такое электрический ток?

 

2. Что называется силой тока? Плотностью тока? Чему равны размерности этих величин?

 

3. Как связана плотность тока со средней скоростью направленного движения носителей заряда в проводнике?

 

 

4. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи. Что такое сопротивление R? В каких единицах измеряется?

 

 

5. Что такое удельное сопротивление? От чего оно зависит? В каких единицах измеряется? Дайте определение удельной электропроводимости. В каких единицах она измеряется?

 

 

6. Сформулируйте закон Ома в дифференциальной форме; выведите этот закон.

 

7. Дайте определение ЭДС источника тока. В каких единицах она измеряется?

 

 

8. Что такое напряжение на однородном участке цепи? На неоднородном?

 

9. Сформулируйте закон Ома для полной цепи. Нарисуйте соответствующую схему.

 

10. Сформулируйте законы Кирхгофа; объясните правило знаков для них.

 

Лабораторная работа 3.2