Ministerul Educaiei al Republicii Moldova Universitatea de Stat din Moldova Facultatea de Fizic i Inginerie

Lucrare de laborator nr. 2 Tema: Determinarea rezistentei conductorilor si rezistentei interioare a galvanometrului

Lucrarea a fost ndeplinit Lucrarea a fost corectat i de studentul anului I (BAC) aprobat de confereniargrupa 1.1 F Duca Dumitru Potlog T.

Chiinu 2012Scopul lucrrii: Determinarea rezistentei conductorilor si rezistentei interioare a galvanometrului, determinarea rezistentei la conectarea in serie si in paralel a conductorilor.Aparate si accesorii: Galvanometru, cutie de rezistente, reostat, sursa de curent continuu, intrerupatoare, rezistente cu valori necunoscute, fire de conexiune.Note teoretice:Montajul in punte este o metoda de masurare a rezistentei conductoarelor, acesta reprezinta un patrulater format din bratele AC, CB, BD, DA si diagonalele CD, AB.(fig1) Bratele si diagonalele pot contine atit rezistente cit si surse de current, insa o raspindire practica mai larga a gasit-o puntea cu o singura sursa de current.(fig2)

Rezistenta R0 este o rezistenta cunoscuta, iar rezistentele R3 si R4 reprezinta un fir cu rezistivitatea specifica cunoscuta si de lungime fixa, acesta se afla pe o rigla gradate, pe fir se poate deplasa un cursor care si despatte firul in doua rezistente.Pentru masurarea rezistentei conductorilor rigizi se foloseste puntea Wheatstone, iar pentru masurarea rezistentei interioare a galvanometrelor puntea Thompson.Pentru a masura rezistenta cu ajutorul puntii Wheatstone rezistentele R0, R3 si R4 se aleg astfel incit la conectarea cheii K curentul prin sectorul BD sa fie zero, adica indicatorul galvanometrului sa indice 0. In acest caz potentialul punctelor B si D sunt egale. Deci daca este potentialul unui punct atunci: (1)Conform legii lui Ohm pentru o portiune de circuit omogen: (2)Din regula lui Korchhoff pentru nodurile B si D rezulta: (3)Din (2) si (3) obtinem: (4) (5)Deci, petru a determina rezistenta conductorului e nevoie doar de raportul rezistentelor R4 si R3 si nu de valorile lor. (6) (7)Pentru a masura rezistenta galvanometrului acesta se conecteaza in locul rezistentei necunoscute iar pe diagonala BD- un intrerupator. R0, R3, R4 sunt aceleasi ca si in cazul precedent deaceea expresia (7) este valabila si pentru puntea Thompson.Procedeu experimental:

Puntea Wheatstone

Puntea Thompson1.Determinarea rezistentei primului conductor.NrR0()l1(m)l2(m)l(m)l2x10-3 (m)R1()

1.107.010.250.25-0.00640.04096101.66

2.0.2390.2610.00460.02116

3.0.2420.2580.00160.00256

4.0.2480.252-0.00440.01936

5.0.2390.2610.00460.02116

Val.medie0.24360.2564-5.551E-17

R1=101.66Controlam gradul de simetrie al distributiei erorilor.

Deci, distributia erorilor e simetrica. Scoatem in evident erorile grave, acestea sunt masurarile pt care |l|>3Sl5

Erori grave suplimentare nu se contin. Eroarea standard a mediei aritmetice este:

Determinam intervalul de incredere pentru siguranta =0.9 si coeficientul Student pentru 5 masurari t=2.13.

Intervalul de incredere sumar este:

Intervalul de incredere a rezistentei este:

Raspuns: R1=(101.662.81), =2.76%.2.Determinarea rezistentei conductorului al doilea.NrR0()l1(m)l2(m)R2()

1.48.010.250.2547.47

2.0.2420.258

3.0.2520.248

4.0.250.25

5.0.2490.251

Val.medie0.24860.2514

R2=47.47 3. Determinarea rezistentei conductorilor uniti in serie.NrR0()l1(m)l2(m)Rs()

1.152.01

0.250.25148.64

2.0.2480.252

3.0.2480.252

4.0.2460.254

5.0.2440.256

Val.medie0.24720.2528

Rserie.exp=148.64 Rserie.teor=101.66+47.47 =149.134. Determinarea rezistentei conductorilor uniti in paralel.NrR0()l1(m)l2(m)Rp()

1.32.01

0.250.2531.70

2.0.2480.252

3.0.2460.254

4.0.2530.247

5.0.2470.253

Val.medie0.24880.2512

Rparalel.exp=31.70

5.Determinarea rezistentei interioare a galvanometrului.NrR0()l1(m)l2(m)RG()

1.385.01

0.250.25375.88

2.0.2480.252

3.0.2460.254

4.0.2450.255

5.0.2460.254

Val.medie0.2470.253

RG=375.88

Concluzie:Pentru a determina rezistenta conductoarelor am folosit puntea Wheatstone. Formula finala a fost obtinuta bazindune pe legea lui Ohm pentru o portiune de circuit si prima teorema a lui Kirchhoff, in cazul cind prin portiunea BD a puntii curentul e zero. In acest caz potentialul nodurilor B si D este egal deci produsul intensitatii si a rezistentei pe bratul AB va fie egal cu cel de pe bratul AD, respective de pe BC va fie gal cu cel de pe DC. Prima teorema a lui Kichoff, care se refera la nodurile retelei si este un caz al legii conservarii sarcinii electrice spune ca suma algebrica a intensitatilor curentilor electrici care se intilnesc intr-un nod de retea este egala cu zero. Aplicind teorema data la nodurile B si D am si exprimat rezistenta necunoscuta prin 3 rezistente ce pot fi masurate. Rezistentele firului divizat de cursor nu sunt necesare ca marime, e necesar doar raportul lor, deoarece firul are o grosime shi rezistivitate constanta acest raport se reduce doar la raportul lungimilor. Conectind doi conductori, ai caror rezistente le-am calculat, anterior in serie si in paralel am determinat rezistentele acestor montaje care s-au adeverit a fi foarte aproape de valorile teoretice. De exemplu, pentru conectarea in paralel eroarea relativa obtinuta este de 2%. Puntea Thompson are conectat in loc de rezistenta necunoscuta galvanometrul care, ca si in primul caz, indica prezenta sau lipsa curentului pe sectorul BD, daca acul acestuia deviaza la actionarea cheiei K2 atunci prin ultima curge current, in caz contrar curentul lipseshte. Rezistenta interioara a galvanometrului e indicate pe panoul acestuia, aceasna ne permite verificarea rezultatului. RG=385, R=9.12, =2.36% Erorile mici demonstreaza ca experientele au fost efectuate correct. Erorile sunt in mare masura cauzate de erorile de masurare a lungimilor. Pentru a micsora eroarea finala trebuie marita sensibilitatea intregii punti, marind tensiunea.