123250

II.

Zasada działania mostka Wheatstone’a

Do pomiam oporu elektrycznego używany jest układ mostkowy przedstawiony na rysunku 2, gdzie R,, Rj, Ri oznaczają znane wartości oporów, które można dowolnie zmieniać. Natomiast R* oznacza szukany opór. Zasada pomiam polega na takim doborze wartości oporów; R,, R_Jt R * aby przez galwanometrG prąd nie płynął. Taki stan układu nazywamy zrównoważeniem mostka. Galwanometrem w tym układzie jest wbudowany czuły amperomierz. Opoiy R, i Rj są fabrycznie ustalone, a można zmieniać w sposób płynny.

Na podstawie praw Kirrchoffa można zapisać następujące równania:

R_tI_t=R₂I₂

(5)

(6)

R3I i

Z tego układu równań otrzymujemy wzór który pozwala wyznaczyć szukany opór.

Ta metoda pomiaru jest bardzo dokładna gdyż pomiar dokonuje się za pomocą przyiządu przez, któiy nie płynie prąd i nie ma zakłóceń mierzonych wielkości. Taką metodę pomiaru nazywamy kompensacyjną.

III. Wykonanie i opracowanie ćwiczenia.

UWAGA! Szczegółowy przebieg wykonania ćwiczenia określa osoba prowadząca.

IV.    Połączyć obwód w/g schematu ideowego (rys. 1).

V.    Regulatorem mocy 5 podgrzać wodę maksymalnie do temperatuiy 85°C. Odczekać ok 5 minut, po

czym zbiorniczek z badanym opornikiem wyjąć z wody unosząc odpowiednie ramię statywu do góry. Przykryć łaźnię wodną poktywą.

VI.    Mierzyć opór przewodnika wraz ze opadającą temperaturą co dwa stopnie, aż do osiągnięcia

temperatuiy bliskiej temperaturze otoczenia. Zanotować wyniki w tabeli:

tfoC]
R[fl]

1.    Nanieść na wykres R = f(t) punkty pomiarowe zamieszczone w tabeli.

2.    Wyznaczyć analityczną zależność oporu elekttycznego przewodnika od temperatury korzystając z metody

najmniej szych kwadratów:

3.    Na podstawie uzyskanych wyników narysować zależność R(t) oraz nanieść prostokąty iuedokładności

punktów pomiarowych. Przykładowy wykres przedstawia rys. 3.

Rys. 3.

6. Korzystając z wyznaczonych metodą najmniejszych kwadratów wartości współczynników A i B i ich niepewności u(A) i u(B), obliczyć na podstawie wzoru [1] wartość temperaturowego współczynnika oporu elektrycznego a i jego niepewność pomiarową u<(a) korzystając ze wzoru:

IV. Wnioski

M«) =

A

B

(7)

4.    Podać w poprawnej formie otrzymane wyniki wraz z odpowiednimi niepewnością mi (a ± u<(a)).

5.    Określić źródła niepewności i przyczyny rozbieżności położeń punktów pomiarowych od linii prostej.

V. Pytania kontrolne.

1.    Jaki rodzaj wiązań ktystałicznych występuje w metalach?

2.    Co to jest prąd elektryczny i jego mechanizm przepływu?