Politechnika Krakowska		rok: 1998/99	nr ćwiczenia
Fizyka Techniczna	MARCIN	semestr: I	21
Grupa: C	KUK	Ocena:	Podpis:
Zespół: 8

Pomiar oporu elektrycznego i oporu włąściwego metali za pomocą mostka Wheatstone'a.

Wzór na opór elektryczny drutu:

Jeżeli ten sam prąd przepływa przez dwa różne opory, to stosunek tych oporów równa się stosunkowi napięć na ich końcach:
. Ten związek wykorzystuje się do pomiaru oporów za pomkocą układu, zwanego mostkiem Wheatstone'a. Między punktami A i B rozpięty jest wzdłuż podziałki milimerowej drut oporowy (zazwyczaj manganiowy dla uniknięcia sił termoelektrycznych w styku z miedzią) o jednostajnym przekroju. Długość drutu oporowego AB równa jest 1,000 m. Wzdłuż drutu AB jest przesuwalny „styk”, który dzieli drut na dwa odcinki AD i DB o długościach l₁ i l₂. Przy założeniu jednorodności drutu pod względem oporu właściwego i przekroju S wzdłuż całej jego długości opory odcinków AD i DB są wprost proporcjonalne do ich długości:

.

Równolegle do drutu oporowego AB włączone są szeregowo połączone: nieznany opór R_x i opór R_N z opornika wzorcowego. Oba te opory łączą się ze sobą w punkcie C. Zmieniając położenie styku na drucie oporowym, można znalęźć na nim taki punkt D, w którym jest ten sam potencjał, co w punkcie C; wówczas przez galwanometr G prąd nie płynie I_g = 0. Stan ten nosi nazwę równowagi mostka.

DOŚWIADCZENIE:

Lp.	U[mV]	I[mA]	Rx[Ohm]
1	355	36	9,88
2	400	40	10
3	560	56	10,01
4	680	69	9,86
5	750	76	9,88

• 
  

1. R_x=9,88[Ω]

2. R_x=10[Ω]

3. R_x=10,01[Ω]

4. R_x=9,86[Ω]

5. R_x=9,88[Ω]

• 
  

Błąd względny:

Pomiary dla pierwszego przewodnika.

1. R_x=10,49[Ω] R_N=10[Ω] l₁=51,2[cm] l₂=48,8[cm]

2. R_x=10,52[Ω] R_N=13[Ω] l₁=44,75[cm] l₂=55,25[cm]

3. R_x=10,4[Ω] R_N=30[Ω] l₁=25,75[cm] l₂=74,25[cm]

Pomiary dla drugiego przewodnika.

1. R_x=8,62[Ω] R_N=10[Ω] l₁=46,3[cm] l₂=53,7[cm]

2. R_x=8,84[Ω] R_N=13[Ω] l₁=40,5[cm] l₂=59,5[cm]

3. R_x=8,56[Ω] R_N=30[Ω] l₁=22,7[cm] l₂=77,8[cm]

Wyznaczanie oporu właściwego dla pierwszego przewodnika:

Lp	d[mm]	l[mm]
1	0,375	2020
2	0,38	2025
3	0,38	2030
4	0,375	2027
5	0,38
6	0,375
7	0,38
8	0,375
9	0,375
10	0,38
Średnia	0,3775	2025,5

1. ρ_x=0,058⋅10^-6 [Ωm]

2. ρ_x=0,058⋅10^-6 [Ωm]

3. ρ_x=0,0575⋅10^-6 [Ωm]

Błąd przy pomiarze oporu właściwego.

1. 
   

2. 
   

3. 
   

Wyznaczanie oporu właściwego dla drugiego przewodnika:

Lp	d[mm]	l[mm]
1	0,38	2010
2	0,375	2010
3	0,37	2015
4	0,37	2010
5	0,375
6	0,37
7	0,38
8	0,375
9	0,37
10	0,37
Średnia	0,3735	2011,25

1. ρ_x=0,0471⋅10^-6 [Ωm]

2. ρ_x=0,0483⋅10^-6 [Ωm]

3. ρ_x=0,0468⋅10^-6 [Ωm]

Błąd przy pomiarze oporu właściwego.

1. 
   

2. 
   

3. 
   

Wnioski:

Wartości uzyskane z dużym przybliżeniem odpowiadają (kolejno) Cynkowi i Stali. Błędy pomiarowe w dużej mierze wynikają z niemożliwości dokładnego zmierzenia długości drutów. Ponadto, podczas pomiarów mostkiem szkolnym jego poszczególne elementy były z

---