I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową i zasadą działania galwanometru statycznego oraz jego parametrami.

Schemat pomiarowy dla wszystkich punktów pomiarowych.

Spis przyrządów.

- rezystor dekadowy kl. 0.05 Ug= 650V PL-P3-338-E6,

- rezystor r1 = 162 I = 0.35A PL-K-043-E6,

- rezystor r2 = 335 I = 0.6A PL-K-021-E6,

- rezystor wzorcowy Rn = 1 0.01% Imax = 1A PL-P3-80-E6/M,

- miliamperomierz magnetoelektryczny kl.1 PL-P3-23-E6,

- galwanometr statyczny C = 3.3*10-9A/m, P = 10W, To = 3s, U1 = 220V, U2 = 6V, Rg=190, Rk = 1800, l = 105cm, nr 7108,

- źródło napięcia stałego E = 1.35V,

- dwa wyłączniki w1, w2,

- przełącznik p.

II. Program ćwiczenia.

II.1. Pomiar oporności wewnętrznej galwanometru metodą jednakowych odchyleń.

Lp	Położenie przełącznika p	dz	I mA	Rd1	0,5I mA	Rd2	Rg
1	lewe	186	3,4	3500	1,7	1660	180
2	lewe	165	3	3500	1,5	1620	260
3	prawe	178	3,4	3500	1,7	1689	122
4	prawe	159	3	3500	1,5	1640	220

Średnia rezystancja wewnętrzna galwanometru wynosi: Rgśr = 195,5

Przykładowe obliczenia:

Rg = Rd1 -2Rd2 = 3500 - 2*1660 = 180

II.2. Wyznaczenie oporności krytycznej galwanometru.

Lp	o dz	Rd	Rzkr	Rkr
1	195	1650	1650	1845,5
2	187	1630	1630	1825,5

Srednia rezystancja krytyczna wynosi Rkrśr = 1835,5

Przykładowe obliczenia:

Rkr = Rg + Rzkr = 195,5 + 1650 =1845,5

Dokładność wyznaczenia rezystancji opornika dodatkowego Rd = 100

II.3. Wyznaczenie okresu drgań nietłumionych To.

Lp	o dz	1 dz	2 dz	3 dz	4 dz	5 dz	6 dz		T s	n	T s	To s
1	179	100	56	32	18	10.5	5	1.156	9	3	3	2.95
2	188	120	59	32	20	9	7	1.183	8.95	3	2.98	2.84

Przykładowe obliczenia:

Średni okres drgań nietłumionych wynosi To = 2.84s .

II.4. Wyznaczenie stałej prądowej galwanometru oraz jego czułości.

Lp	Położenie przełącznika p	I mA	dz	Ig A	Cil A/dz	Cim A/dz, m	Sim dz/A,m
1	prawe	2	230	1.095*10-6	4.76*10-9	5*10-9	2*108
2	prawe	1.5	167	0.821*10-6	4.92*10-9	5.16*10-9	1.9*108
3	lewe	2	218	1.095*10-6	5.02*10-9	5.27*10-9	1.9*108
4	lewe	1.5	159	0.821*10-6	5.16*10-9	5.42*10-9	1.8*108

Przykładowe obliczenia:

Dla wyznaczonego prądu

Stała prądowa i stała prądowa metrowa wynoszą:

Czułość prądowa metrowa wynosi:

Błąd systematyczny graniczny wyznaczenia stałej wynosi:

Wyznaczone wartości średnie stałej prądowej i czułości są następujące:

II.5. Obliczenie średniej wartości metrowej stałej napięciowej Uum oraz metrowej czułości napięciowej na podstawie wyników otrzymanych w poprzednim punkcie.

III. Wnioski.

W punkcie pierwszym wyznaczaliśmy rezystancję wewnętrzną galwanometru metodą jednakowych odchyleń. Analizując otrzymany wynik możemy powiedzieć, że uzyskana wartość Rg jest zbliżona do wartości podanej na tabliczce znamionowej, jednak rozrzut wszystkich otrzymanych wyników jest znaczny ( być może wpływ na otrzymane wyniki miał fakt, że włos na plamce świetlnej był bardzo rozmyty tak, że dla niektórych odczytów możemy mówić o małej precyzji odczytania powodowanej tym faktem).

W punkcie drugim warto zauważyć, że błąd wyznaczenia rezystancji Rzkr jest znaczny gdyż wynosi 100.

Otrzymana w punkcie trzecim wartość okresu drgań swobodnych To jest zadowalająca

( bliska wartości znamionowej) i wynosi Tośr = 2.84s. Oczywiście w porównaniu z wartością znamionową wartość ta różni się o ok. 5%, ale biorąc pod uwagę sposób pomiaru okresu T
( włączanie i wyłączanie stopera, szybkość przesuwania plamki ) wynik ten można uznać za dokładny, ale warto dodać, że aby zwiększyć dokładność wyniku dobrze by było zwiększyć liczbę serii pomiarowych, gdyż chyba najważniejszą rolę odgrywa tutaj błąd przypadkowy związany z subiektywnymi umiejętnościami osoby dokonującej pomiaru.

W punkcie czwartym wyznaczaliśmy stałą prądową galwanometru i jak widać stała prądowa metrowa ma większą wartość niż stała znamionowa ( właściwie jest o ok. 50% większa od stałej znamionowej). Trudno jednoznacznie określić co jest przyczyną tak dużego błędu, można jedynie przypuszczać, że jest to błąd wynikły z niewłaściwie dokonanych pomiarów, ale mało prawdopodobne jest by błąd ten polegał na tym, że rezystancja nastawiona na rezystorze Rd była większa niż odnotowana w protokole.

---