WSTP TEORETYCZNY :
Do elektrycznych przyrzdów pomiarowych nale amperomierze i woltomierze; zasada ich dziaania polega na trzech zjawiskach towarzyszcych przepywowi prdu: s to zjawiska cieplne, chemiczne i magnetyczne. Ze wzgldu na zakres, mierniki prdu dzielimy na amperomierze, miliamperomierze, mikroamperomierze i galwanometry. Galwanometry su do pomiaru bardzo maych nate prdów. Mierniki prdu czymy zawsze szeregowo z nateniem, które chcemy mierzy. Ze wzgldu na zmiany w rozkadzie nate obwodu, amperomierze powinny mie ma rezystancj wewntrzn w porównaniu z rezystancj obwodu.
Kady miernik prdu moe zosta uyty do pomiaru napicia, jeli w szereg z nim wczony jest rezystor o duej rezystancji. W przeciwiestwie do amperomierzy, woltomierze s tym lepsze, im lepsza jest rezystancja wewntrzna. Woltomierz czymy zawsze równolegle do zacisków elementu, na którym chcemy zmierzy napicie.
Zakres kadego miernika prdu moemy rozszerzy poprzez zastosowanie rezystora poczonego równolegle, czyli tzw. bocznika, zmieniajc z kolei zakres woltomierza, doczamy do niego szeregowo rezystor o duej opornoci.
Tematem wiczenia bdzie zmiana zakresu miernika prdu przez doczanie równolegle bd szeregowe rezystorów zalenie od przeznaczenia miernika.
Zadaniem wykonujcego wiczenie jest:
Dobranie trzech wartoci rezystancji rezystorów dodatkowych do galwanometru , aby móg on mierzy napicie w trzech zakresach.
Dobranie trzech wartoci rezystancji bocznika , aby galwanometr móg mierzy natenie prdu w trzech zakresach .
Naley równie zbada liniowo galwanometru w odniesieniu do wskaza mierników wzorcowych. Kocowy etap wiczenia to wyznaczenie rezystancji galwanometru w przypadku wykorzystania go jako ampero- i wolto-mierza.
Wyniki pomiarów umieszczone bd w tabeli pomiarowej, a liniowo galwanometru zostanie przedstawiona w postaci wykresu .
wiczenie skada si z dwóch czci:
Galwanometr jako woltomierz: .Aby mona byo wykorzysta galwanometr jako woltomierz naley szeregowo z nim poczy rezystor do duej wartoci .
Schemat ukadu pomiarowego
Galwanometr jako amperomierz.
Schemat ukadu pomiarowego
Aby mona byo wykorzysta galwanometr jako amperomierz naley do jego zacisków doczy równolegle niewielki opór (bocznik).
Rezystor (R) suy w obwodzie do regulacji natenia prdu (w wiczeniu element ten traktowany jest jako wewntrzne ródo prdu).
Tabele wyników pomiarów
Galwanometr jako woltomierz:
Zakres napicia
Wartoci oporu
1,5 V
52,61
3,0 V
109,91
4,5 V
251,51
Tabela do sprawdzenia liniowoci galwanometru dla zakresu 4,5 V
Napicie
0,5
1,0
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
Wych.galw.
7
15
31
39
47
54
62
70
Galwanometr jako amperomierz:
Zakres nate. |
Wartoci oporu |
30.0 mA |
2.7 |
40.0 mA |
1.2 |
50.0 mA |
0.7 |
Brak wyników pomiarów niezbednych do wyznaczenia liniowoci galwanometru waczonego w ogwód jako amperomierz.
3. Obliczenie oporu wewntrznego galwanometru.
a) jako woltomierza.
Niezalenie od tego, jaki opór zosta wczony w szereg z galwanometrem, prd powodujcy pene wychylenie wskazówki przyrzdu bdzie zawsze jednakowy. Mona wic zapisa ukad równa , na podstawie prawa Ohma:
U1=Ig(Rd1 - Rg)
U2=Ig(Rd2 - Rg) std: 
gdzie U1 , 2 - zakresy napi
Rd1 , 2 - wartoci oporu dodatkowego.
Do znalezienia oporu wewntrznego galwanometru wystarcz dwie wartoci zakresu napicia z odpowiadajcymi im oporami dodatkowymi. Poniewa dokadno wyznaczania oporu dodatkowego bya staa, zatem wzgldny bd jest tym mniejszy im wiksza warto oporu. Dlatego te do obliczenia Rg wykorzystam par danych:
1) U=1,5 V Rd = 52,61 
2) U=3,0 V Rd = 109,91 
Po podstawieniu do wzoru na Rg:
Rg =4,69 
b) jako amperomierza.
Podobnie jak w poprzednim przypadku, prd powodujcy pene wychylenie wskazówki galwanometru bdzie zawsze jednakowy - przy rónych rezystancjach boczników. Mona zapisa ukad równa:
(I1 - Ig )Rb1 =IgRg
(I2 - Ig )Rb2 =IgRg std: 
gdzie I1 , 2 - zakresy nate
Rb1 , 2 - wartoci oporu bocznego.
Do znalezienia oporu wewntrznego galwanometru wystarcz dwie wartoci zakresu natenia z odpowiadajcymi im oporami bocznymi. Podobnie jak wyej - dokadno ustalenia oporu dodatkowego bya staa, zatem wzgldny bd jest tym mniejszy im wiksza warto samego oporu. Dlatego te do obliczenia Rg wykorzystam par danych:
1) I=20.0 mA Rb = 2,7 
2) I=40.0 mA Rb = 1,2 
Po podstawieniu do wzoru na Rg :
Rg =10.8 
.
Wnioski.
Przy pomiarach nie sposób ustrzec si bdów. Zale one od klasy przyrzdów pomiarowych - czyli maksymalnego bdu jaki dany miernik moe popeni w danym zakresie. Bdy przy odczycie wskazania wartoci na galwanometrze mog wynika ze zbyt maej dokadnoci podziaki na tarczy amperomierza czy te woltomierza. Bardzo istotnym ródem bdu by - zwaszcza w drugiej czci dowiadczenia - rezystor dekadowy. Mona go byo ustawi z dokadnoci do 0.1 
, przez co dla zakresów nate 40.0 i 50.0 mA nie dao si dokadnie ustali wychylenia wskazówki galwanometru na maksimum skali. Spowodowao to znaczn rozbieno midzy wynikami obliczonego oporu wewntrznego galwanometru w czci pierwszej i drugiej.
Cz I : Rg =4,69 
Cz II : Rg =10.8 
.
Jeli natomiast chodzi o sprawdzenie liniowoci galwanometru, to punkty pomiarowe uoyy si niemal idealnie na prostej. Niedoskonao aparatury pomiarowej ani te pomyki wykonujcego wiczenie nie miay tu wikszego znaczenia.
Bdy pomiaru s tym wiksze im wicej operacji matematycznych musimy przeprowadzi, aby wyznaczy szukan wielko (chodzi równie o zaokrglanie) i im wicej przyrzdów i elementów zawiera ukad pomiarowy. W najgorszym przypadku wszystkie bdy (tzn. od kadego elementu) mog si dodawa.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
elektro lab 14
lab 14 4 1 1
LABORATORIUM E 31 L 2013 14 doc
lab 14 4 3
Lab 14 - rozszerzalność, Skały14, Nr
Lab 14 - rozszerzalność, Skały141, Nr
lab 14
lab 14, MIBM WIP PW, fizyka 2, sprawka fiza 2, fizyka, fizyka
lab 14 4 1 2
od Elwiry, prawo 14 doc
PW LAB 14
IE RS lab 14 diagram
IE RS lab 14 solutions
lab 14 3 5
lab 14 1 8
lab 14 3 7 2
Lab 14 - rozszerzalność, wsp.ciep.roz.14
lab t 14, t14 tabela pomiarowa, Przepływ współprądowy
więcej podobnych podstron