Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 2
Nazwisko: Janiec	Imię: Piotr		Semestr V	Grupa ED 5.3	Rok akad. 1996/97
Temat ćwiczenia: Badanie galwanometru statycznego.				Data wykonania 22.10.96	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową i zasadą działania galwanometru statycznego oraz jego parametrami.Podczas ćwiczenia wyznacza się następujące parametry galwanometru statycznego: - oporność wewnętrzną R_g

- oporność krytyczną R_kr

- okres wahań nietłumionych T_o

- stałą prądową C_i

- stałą napięciową C_u

Schemat pomiarowy dla wszystkich punktów pomiarowych.

Spis przyrządów.

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

- rezystor r1 = 335 I = 0.6A PL-K-021-E6,

- rezystor r2 = 162 I = 0.35A PL-K-043-E6,

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

- miliamperomierz magnetoelektryczny kl.=0,5 licz. dz.=75 zakres 7,5A PL-P3-523-E6,

- galwanometr statyczny C = 3.3*10-9A/mm*m, P = 10W, To = 3s, U1 = 220V, U2 = 6V, g=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	185	5	5000	2,5	2410	180
2	lewe	179	6	7000	3	3405	190
3	prawe	196	5	5000	2,5	2411	178
4	prawe	169	6	7000	3	3391	218

Średnia rezystancja wewnętrzna galwanometru wynosi: Rgśr = 191,5

Przykładowe obliczenia:

Rg = Rd1 -2Rd2 = 5000 - 2*2410 = 180

II.2. Wyznaczenie oporności krytycznej galwanometru.

Lp	o dz	Rd	Rzkr	Rkr
P	141	1850	1850	2041,5
L	138	1820	1820	2011,5

Srednia rezystancja krytyczna wynosi Rkrśr = 2026,5

Przykładowe obliczenia:

Rkr = Rg + Rzkr = 191,5 + 1850 = 2041,5

Dokładność wyznaczenia rezystancji opornika dodatkowego Rd = 10

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
1P	92	60	38	25	16	10	7	0.883	9.02	3	3.01	2.98
2L	95	58	39	26	16	10	7	0,886	8.97	3	2.99	2.96

Przykładowe obliczenia:

λ=

T =∑t/n=9,02/3≈3,01s

T₀=

=

Średni okres drgań nietłumionych wynosi To = 2.975s .

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

Lp	Położenie przełącznika p	I mA	dz	Cil A/dz	Cim A/dz, m	Sim dz/A,m
1	prawe	4	154	5×10^-9	5,25×10^-9	1,905×10^8
2	lewe	4	148	5,21×10^-9	5,47×10^-9	1,828×10^8

Przykładowe obliczenia:

Stała prądowa i stała prądowa metrowa wynoszą:

Czułość prądowa metrowa wynosi:

Błąd systematyczny graniczny wyznaczenia stałej wynosi:

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

III. Wnioski.

Rezystancję wewnętrzną galwanometru wyznaczaliśmy metodą jednakowych odchyleń. Przeprowadzając analizę otrzymanych wyników możemy powiedzieć, że wartość obliczonej oporności wewnętrznej różni się od rzeczywistej o 1.5Ω, zaś rezystancja krytyczna różni się o 50Ω. 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 10.

Otrzymana w punkcie trzecim wartość okresu drgań swobodnych To jest zadowalająca

( bliska wartości znamionowej) i wynosi Tośr = 2.975s. Oczywiście w porównaniu z wartością znamionową wartość ta różni się o ok. 1%, 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.

Z przeprowadzonych obliczeń wynika również fakt, że stała prądowa galwanometru jest mniejsza od stałej metrowej, jeżeli część odczytowa znajduje się dalej niż 1 metr od części pomiarowej. Natomiast jeżeli stała prądowa jest mniejsza, to czułość prądowa jest większa, co poprawia skuteczność galwanometru.

---