POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ
Numer ćwiczenia: 8	Temat ćwiczenia: Mostek prądu stałego - mostek Thomsona.	Zespół: Wojciech Dąbrowski Daniel Dobrowolski Grzegorz Lizner
Data wykonania: 5.12.1996	Data oddania do sprawdzenia: 12.12.1996	Ocena:

1. Cel wykonywania ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania i budową mostka Thomsona, zbadanie jego właściwości oraz przeprowadzenie praktycznych pomiarów oporności z określeniem jego dokładności.

2. Spis przyrządów.

Mostek Thomsona-Wheatstone'a MWT-77a

Dzielnik napięcia DNa-18, klasa 0.1

Galwanometr Gl-1

Miliamperomierz LM-1, klasa 0.5

Oporniki normalne: 0.001 W, klasa 0.05; 0.01 W, klasa 0.03; 0.1 W, klasa 0.02; 1 W, klasa 0.01

3. Schemat pomiarowy.

4. Tabelaryczne zestawienie pomiarów wraz z obliczeniami.

Ü tabela pomiaru zależności błędu nieczułości mostka od doboru oporników R₁ = R₂ przy

R_N = 0.1 W, I = 0.25 A

			Odchylenie galwano-			Odchylenie galwano-
			metru w lewo.			metru w prawo.			Średnio
R=R1=R2	Rp	RX	DRp	a	DRp/Rp	DRp	a	DRp/Rp	DRp/Rp
W	W	mW	W	dz		W	dz
10	0.3	3	0.1	27	0.0123	0.1	31	0.0108	0.0115
100	4.3	4.3	0.2	6	0.0078	0.2	6	0.0078	0.0078
1000	43.7	4.37	2	5.5	0.0083	2	6	0.0076	0.0080
10000	433.7	4.337	30	5	0.0138	30	5.5	0.0126	0.0132

Ü tabela do zbadania zależności błędu nieczułości mostka od doboru opornika R_N przy

R₁ = R₂ = 1000 W, I = 0.25 A

			Odchylenie galwano-			Odchylenie galwano-
			metru w lewo.			metru w prawo.			Średnio
RN	Rp	RX	DRp	a	DRp/Rp	DRp	a	DRp/Rp	DRp/Rp
W	W	mW	W	dz		W	dz
1	4.8	4.8	0.2	6	0.0069	0.2	6	0.0069	0.0069
0.1	58.4	5.84	2	6	0.0057	3	8	0.0064	0.0061
0.01	569.3	5.693	40	5	0.0141	40	5	0.0141	0.0141
0.001	4926	4.926	3000	5	0.1218	2000	8	0.0508	0.0863

Ü tabela do zbadania zależności błędu nieczułości mostka od prądu I płynącego przez oporniki R_X i R_N przy R_N = 0.1 W, R₁ = R₂ = 1000 W

		Odchylenie galwano-			Odchylenie galwano-
		metru w lewo.			Metru w prawo.			Średnio
I	Rp	DRp	a	DRp/Rp	DRp	a	DRp/Rp	DRp/Rp
A	W	W	dz		W	dz
50	54.8	20	10	0.0365	20	11	0.0332	0.0348
100	56.8	10	11	0.0160	10	11	0.0160	0.0160
150	57.5	10	16	0.0109	10	17	0.0102	0.0105
200	57.8	10	22	0.0079	10	22	0.0079	0.0079
250	58.4	2	6	0.0057	3	8	0.0064	0.0061
280	58.1	10	30	0.0057	10	31	0.0056	0.0056

Ü tabela do pomiarów rezystancji właściwej

	RN	R	I	Rp	RX	l	s	r
Materiał	W	W	A	W	W	m	m^2	W*m
Żelazo	0.1	10	0.25	0.3	0.003	0.5	0.00021	1.3*10^-6

5. Wykresy.

5.1. Charakterystyka DR_p/R_p(R).

5.1. Charakterystyka DR_p/R_p(R_N).

5.1. Charakterystyka DR_p/R_p(I).

6. Sposób prowadzenia obliczeń.

Ü rezystancja mierzona:

Ü błąd nieczułości:

Ü błąd nieczułości średni obliczono jako średnią arytmetyczną tych błędów przy wychylaniu w lewo i prawo.

7. Wnioski.

Na podstawie pierwszej charakterystyki łatwo zobaczyć, że błąd nieczułości najmniejszy jest dla R = 100 W i R = 1000 W, dlatego przy pomiarach tym mostkiem należy skorzystać właśnie z takich ustawień rezystora R.

Charakterystyka błędu nieczułości w funkcji opornika wzorcowego R_N pokazuje, że błąd nieczułości rośnie wraz ze zmniejszaniem oporu R_N, co związane też być może z tym, że wraz ze wzrostem R_N, rośnie jego klasa.

Charakterystyka błędu nieczułości w funkcji prądu uwidacznia nam, że wraz ze wzrostem prądu w obwodzie mostka jego czułość rośnie, a tym samym maleje błąd nieczułości.

Mostek Thomsona użyliśmy do wyznaczenia rezystancji próbki metalu. Rezystancja ta posłużyła do wyznaczenia rezystancji właściwej próbki. Na błąd wyznaczenia rezystancji właściwej mają wpływ: niedokładność pomiaru mostkiem oraz niedokładności powstałe przy pomiarze długości i średnicy próbki. Nie należy też pomijać faktu, iż pręt był zamocowany za pomocą uchwytów, które też posiadały swoją rezystancję. Rezystancja ta wraz z rezystancją jaka powstaje na styku dwóch metali, spowodowała, że oporność właściwa obliczona na podstawie pomiarów nie zgada się z rzeczywistą opornością właściwą materiału z którego, najprawdopodobniej, był wykonany ten pręt (żelazo r = 9.7 * 10^-7 Wm).

DN

G

X₂

R_N

R_r

R_N

R_X

_

_

_

+

+

+

G

A

---