Выполнение работы. Упражнение 1. Измерение сопротивления исследуемого вольтметра

Упражнение 1. Измерение сопротивления исследуемого вольтметра.

В работе исследуется два способа измерения внутреннего сопротивления вольтметра.

А) Метод амперметра и вольтметра. По этому методу последовательно с исследуемым вольтметром включается миллиамперметр, по которому измеряется ток, проходящий через вольтметр при заданном значении напряжения.

Напряжение на вольтметре измеряется эталонным вольтметром PV₂.

Схема соединения приборов показана на рис. 2.

Рис. 2 Рис. 3

В работе рекомендуется произвести измерения тока, проходящего через вольтметр при номинальном значении напряжения и при некоторых других значениях напряжения, измеряемых эталонным вольтметром PV₂.

Внутреннее сопротивление вольтметра определяется по формуле

(подумайте, как она получается!) (4)

Здесь U_эт – показание эталонного вольтметра,

I_B – ток в цепи исследуемого вольтметра,

R_A – сопротивление миллиамперметра (обычно берется по паспортным данным).

При R_A << R_B формула примет вид:

(5)

Б) Метод замещения. При этом методе испытуемый вольтметр заменяют магазином сопротивлений и подбирают сопротивление магазина так, чтобы ток в ветви с испытуемым вольтметром при тех же значениях напряжения по эталонному вольтметру (см. п.А).) остался бы прежним.

Схема соединения приборов показана на рис. 3.

При выполнении упражнения рекомендуется установить в магазине сопротивлений такое сопротивление, которое было бы несколько больше, чем вычисленное значение R_B в п. А), а затем подбирается сопротивление магазина до R = R_B более мелкими ступенями по току.

Результаты измерения сопротивления вольтметра R_B обеими методами заносят в таблицу 1 и вычисляются указанные в ней величины.

Таблица 1

№ п/п	Uэт, В	IB, А	Метод амперметра и вольтметра	Метод замещения
RB, Ом	DRB, Ом	RBср, Ом	R = RB, Ом	DRB, Ом	RBср, Ом
1. 2. 3. 4. 5.

Упражнение 2. Расчет добавочного сопротивления к вольтметру. Градуировка вольтметра.

1. По заданию преподавателя рассчитать добавочное сопротивление к испытуемому вольтметру по формулам (4) или (5).

2. В магазине сопротивлений установить рассчитанное значение R_g. В качестве R_g – берется среднее значение из всех измеренных в упр. 1.

3. Схема соединения приборов для градуировки вольтметра показана на рис. 4.

Рис. 4 Рис. 5

Плавно изменяя напряжение на входе цепи отмечают напряжение по эталонному вольтметру PV₂, соответствующее оцифрованным точкам шкалы исследуемого вольтметра.

Результаты опыта свести в таблицу 2 и по полученным данным построить график
V₀ = f(N).

Таблица 2

Uэт, В
N, дел

Контрольные вопросы

1. Каковы требования, предъявляемые к вольтметру, используемому для изучения напряжения в цепях?

2. Шкала вольтметра имеет 150 дел. Вольтметр рассчитан на 30 В. Какое напряжение показывает вольтметр, если его стрелка отклонилась на 55 делений?

3. Кокай из методов измерения сопротивлений, метод амперметра и вольтметра или метод замещения, даёт меньшие систематические ошибки.