Wydzia : FiTJ |
Imi i nazwisko : Rafa Szuman, Andrzej Stanisawczyk |
rok II |
Grupa 3 |
Zespó 10 |
||||||
Pracownia fizyczna I |
Temat wiczenia :
Mostek Wheatstone'a |
wiczenie nr: 32 |
||||||||
Data wykonania:
|
Data oddania: |
Zwrot do poprawy: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
Ocena: |
Cel wiczenia
Mostek Wheatstone'a jest ukadem do pomiaru oporów. Tworzy go poczenie czterech oporów oraz galwanometru. Dwie gazie zewntrzne utworzone s z dwóch rezystorów: Rx (czynnego) i R2 (kompensacyjnego) oraz z dwóch gazi wewntrznych ukadu o rezystancjach R3 i R4. Mostek jest zasilany
z ogniwa galwanicznego lub z zasilacza, przy czym w przektnej mostka jest wczony czuy galwanometr G.
Przy odpowiednim doborze czterech rezystancji mostek mona doprowadzi do stanu równowagi przy którym prd w gazi galwanometru nie pynie, co jest równoznaczne z brakiem rónicy potencjaów w wzach, do których jest doczony galwanometr. Wynika z tego e prd pyncy przez rezystancje
Rx jest równy prdowi pyncemu przez :
I1*Rx=I3*R3
I1*R2=I3*R4
rezystancje R2, podobnie jak prdy pynce w gaziach rezystancji R3 i R4.
Z czego po podzieleniu stronami otrzymujemy:
R1/R2=R3/R4
Ponadto b jest rónic cakowitej dugosci drutu l i odlegosci a:
b=l-a
Ostatecznie otrzymujemy:
Rx=R2*(a/(l-a))
Dokadno pomiaru mostka z drutem oporowym zaley przede wszystkim od
bdu wyznaczania odlegoci a.
Opór R2 () |
Dugo (cm) |
Opór RX2 () |
Odchylenie |
|
OpórR3 |
Dugo (cm) |
Opór RX3 () |
Odchylenie |
|
51 |
50 |
51 |
-0,25019 |
|
100 |
49,8 |
99,20319 |
8,112813 |
|
84 |
38,1 |
51,70275 |
-0,95294 |
|
537 |
15,7 |
100,0107 |
7,305324 |
|
44 |
53,5 |
50,62366 |
0,126154 |
|
869 |
10 |
96,55556 |
10,76044 |
|
94 |
34,7 |
49,951 |
0,798815 |
|
369 |
23,5 |
113,3529 |
-6,03694 |
|
28 |
64,5 |
50,87324 |
-0,12343 |
|
99 |
50,3 |
100,1952 |
7,120829 |
|
108 |
32 |
50,82353 |
-0,07372 |
|
69 |
59 |
99,29268 |
8,023317 |
|
119 |
29.I |
50,27454 |
0,475272 |
|
20 |
87,7 |
142,6016 |
-35,2856 |
|
rednia |
|
50,74981 |
0,211077 |
|
|
|
107,316 |
6,232733 |
|
|
|
szeregowo |
|
|
|
|
równolegle |
|
|
1019 |
12 |
138,9545 |
41,93665 |
|
26 |
56 |
33,09091 |
-1,58342 |
|
2305 |
5,00 |
121,3158 |
59,57541 |
|
15 |
65 |
27,85714 |
3,650347 |
|
536 |
20 |
134 |
46,8912 |
|
10 |
72 |
25,71429 |
5,793204 |
|
247 |
41,4 |
174,5017 |
6,389494 |
|
5 |
87 |
33,46154 |
-1,95405 |
|
358 |
32,5 |
172,3704 |
8,52083 |
|
85 |
30 |
36,42857 |
-4,92108 |
|
70 |
70,5 |
167,2881 |
13,60306 |
|
46 |
40 |
30,66667 |
0,840823 |
|
30 |
84,6 |
164,8052 |
16,08601 |
|
100 |
25 |
33,33333 |
-1,82584 |
|
|
|
153,3194 |
13,85635 |
|
|
|
31,50749 |
1,392749 |
Warto rednia oporu RX2 wynosi 50,75. Bd wartoci redniej 0,211.
Warto rednia oporu RX3 wynosi 107,316. Bd wartoci redniej 6,232.
Warto rednia czenia szeregowego RX2 i RX3 wynosi 153,3194. Bd wartoci redniej 13,85635.
Warto rednia czenia równolegego RX2 i RX3 wynosi 31,507. Bd wartoci redniej 1,3927.
Opór zastpczy obliczony dla wartoci rednich oporu RX2 i RX3 wynosz dla poczenia
szeregowego 158,06
równolegego 34,45
Opory zastpcze zmierzone odpowiednio 153,31 i 31,507
R-opór znany [ ]
L-dugo drutu oporowego[cm]
RX-opór szukany[]
R |
L |
RX |
R |
L |
RX |
R |
L |
RX |
R |
L |
RX |
954 |
5 |
50,21053 |
124 |
27 |
45,86301 |
422 |
12 |
57,54545 |
39 |
42 |
28,24138 |
453 |
10 |
50,33333 |
125 |
28 |
48,61111 |
395 |
13 |
59,02299 |
44 |
40 |
29,33333 |
398 |
11 |
49,19101 |
108 |
29 |
44,11268 |
358 |
14 |
58,27907 |
329 |
6 |
21 |
331 |
13 |
49,45977 |
106 |
30 |
45,42857 |
320 |
15 |
56,47059 |
1036 |
7 |
77,97849 |
303 |
14 |
49,32558 |
106 |
31 |
47,62319 |
215 |
16 |
40,95238 |
851 |
8 |
74 |
281 |
15 |
49,58824 |
96 |
33 |
47,28358 |
211 |
17 |
43,21687 |
222 |
9 |
21,95604 |
266 |
16 |
50,66667 |
85 |
35 |
45,76923 |
190 |
18 |
41,70732 |
675 |
10 |
75 |
246 |
17 |
50,38554 |
77 |
37 |
45,22222 |
190 |
19 |
44,5679 |
196 |
11 |
24,22472 |
232 |
18 |
50,92683 |
70 |
39 |
44,7541 |
174 |
20 |
43,5 |
|||
203 |
20 |
50,75 |
69 |
41 |
47,94915 |
57 |
41 |
39,61017 |
|||
186 |
21 |
49,44304 |
78 |
40 |
52 |
53 |
43 |
39,98246 |
|||
187 |
21 |
49,70886 |
86 |
38 |
52,70968 |
48 |
45 |
39,27273 |
|||
175 |
22 |
49,35897 |
95 |
36 |
53,4375 |
43 |
47 |
38,13208 |
|||
155 |
24 |
48,94737 |
105 |
34 |
54,09091 |
34 |
49 |
32,66667 |
|||
154 |
25 |
51,33333 |
113 |
32 |
53,17647 |
59 |
51 |
61,40816 |
|||
155 |
25 |
51,66667 |
126 |
30 |
54 |
63 |
50 |
63 |
|||
147 |
26 |
51,64865 |
2626 |
2 |
53,59184 |
73 |
48 |
67,38462 |
|||
146 |
26 |
51,2973 |
1772 |
3 |
54,80412 |
82 |
46 |
69,85185 |
|||
115 |
31 |
51,66667 |
1248 |
4 |
52 |
92 |
44 |
72,28571 |
|||
68 |
42 |
49,24138 |
453 |
11 |
55,98876 |
96 |
44 |
75,42857 |
Warto rednia przy 68 pomiarach oporu R2 wynosi 50,4. Odchylenie standardowe =4,7.
Liczba pomiarów n w przedziale (R, R+) n=37
(R+ , R+2 ) n =14
(R+ 2 , R+3 ) n=10
>R+3=7
co odpowiada krzywej rozkadu bdów Gaussa.
Wnioski:
Dowiadczenie pozwolio nam wyznaczy nieznane opory Rx2 i Rx3 oraz potwierdzio wzory na opór zastpczy przy czeniu szeregowym i równolegym oporów.