|
|
|
|
BADANIE GALWANOMETRU STATYCZNEGO |
|
Celem wiczenia jest poznanie budowy i zastosowania galwanometrów statycznych oraz wyznaczenie ich podstawowych parametrów.
Do pomiaru wszystkich wielkoci objtych wiczeniem (z wyjtkiem pomiaru Rg metod przesunicia zera) stosujemy ukad pocze:
1). Okres galwanometru nietumionego
t [s] |
n |
T0 |
T0 œr |
15 15 20 20 |
12 11 16 17 |
1.25 1.36 1.25 1.18 |
1.26 |
2). Rezystancja krytyczna Rk.
Rezystancja krytyczna galwanometru Rk, to rezystancja caego obwodu galwanometru, na któr skada si rezystancja wewntrzna Rg, i rezystancji zewnetrznej krytcznej Rkz.
Rezystancja zewnetrzna krytczna Rkz, to rezystancja przyczona do galwanometru, przy której wystpuje ruch krytyczny.
dRd= dRn =0.05; Rd=200W; Rn=100W;
Rkz=Rd+Rn= 200 + 100 =300 W
Rk=Rg+Rkz=1303 + 300 = 1603 W
3). Czas ustalenia si galwanometru dla ruchu krytycznego.
Po nastawieniu rezystancji zewntrznej galwanometru, mierzylimy czas do chwili ustalenia si si galwanometru. Po nastawieniu wskanika na 70 dz. czas ustalenia si galwanometru (wskanik na 0 dz.) wynosi 1 s.
4). Pomiar rezystancji galwanometru.
4.1. Metoda dwóch odchyle.
a |
a1 |
a2 |
Rd |
Rd1 |
Rd2 |
Rn |
Rg |
Rg1 |
[dz] |
[dz] |
[dz] |
[W] |
[W] |
[W] |
[W] |
[W] |
[W] |
70 |
49 |
20 |
200 |
900 |
4200 |
100 |
1333 |
1300 |
Uchyb systematyczny graniczny pomiaru rezystancji galwanometru Rg metod dwóch odchyle oblicza si ze wzoru:
We wzorze pominelimy DRn jako mae w porównaniu z pozostaymi uchybami.
Uchyby staych galwanometru: prdowej CI i napiciowej CU oblicza si ze wzorów:
4.2. Metoda przesunicia zera.
Mostek doprowadza si do równowagi przez zmian rezystancji R2 przy staych wartociach R3 i R4. Mostek jest w równowadze, gdy otwieranie i zamykanie zwieracza nie powoduje zmian odchylenia galwanometru.
4.2.1 Schemat pomiarowy.
4.2.2 Tabela pomiarowa.
R2 |
R3 |
R4 |
Rg |
dRg |
Rg r |
[W] |
[kW] |
[kW] |
[W] |
% |
[W] |
1300÷1330 13.3 k |
1 1 |
1 10 |
1315 1330 |
0.014 0.006 |
1323 |
5). Uwagi i wnioski.
Podczas pomiaru okresu galwanometru nietumionego mierzyem ilo penych okresów w czasie 15 i 20 sekund. W pomiarach wida, e ilo okresów dla danego czasu jest inna. Rónica okresów jest uzaleniona od tego, i plamka wykonuje szybki ruch oscylujcy i trudno okreli jej dokadne pooenie gdy na stoperze byo np. 15 s. Po wyliczeniu wszystkich okresów, redni okres galwanometru wynosi 1.26.
Przy okrelaniu rezystancji krytycznej galwanometru dobieralimy tak rezystancj Rd, aby ruch galwanometru by krytyczny tzn. plamka spadajc z 70 dz nie moga si wychyli przy wartoci zerowej. Rezystancja ta wyniosa 200 W, rezystancja krytyczna caego obwodu wyniosa 1603 W.
Przy wyznaczaniu rezystancji galwanometru metod dwóch odchyle ustawialimy plamk galwanometru na 70 dz a nastpnie zmieniajc rezystancj Rd odczytywalimy nowe pooenie plamki oraz rezystancj Rd1. Po wyliczeniu rezystancji Rg, mona zaobserwowa, e ta metoda nie jest dokadna poniewa wartoci Rg i Rg1, róni si od wartoci rezystancji galwanometru.
Staa prdowa i napiciowa: s to wartoci potrzebne do odchylenia plamki wietlnej o 1 dz na skali galwanometru.
CI = (8.138±0.407)*10-9 A/dz
CU = (1.33±0.12)*10-5 V/dz
Po wyliczeniu tych wartoci stwierdzam, e te pokrywaj si z wartociami galwanometru.
Przy metodzie przesunitego zera mostek doprowadza si do równowagi przez zmian rezystancji R2. Mostek jest w równowadze gdy otwieranie i zwieranie wycznika nie powoduje zmian w wychylaniu. Ta metoda jest najdokadniejsz metod pomiaru rezystancji galwanometru. Wida to po wyliczeniu wartoci Rg oraz bdów. Przy liczeniu pierwszej wartoci Rg wziem warto redni R2.
Podczas wykonywania tego wiczenia miaem moliwo poznania rónych metod wyznaczania rezystancji galwanometru oraz rezystancji krytycznej, przy której galwanometr jest w stanie równowagi.