POLITECHNIKA ÅšL
SKA Studia niestacjonarne zaoczne
Wydział elektryczny Kierunek: EL
Laboratorium Rok akademicki: 2007/2008
Inżynierii materiałów elektrotechnicznych. Semestr: 3
Temat ćwiczenia:
Pomiar konduktywności elektrycznej materiałów przewodowych.
Studenci: Data: 26.10.2007
Grupa: 1
1. Dresler Adam Sekcja: I
2. Zymela Dawid
3. Żemła Krzysztof
4. Poloczek Krzysztof Prowadzący: dr inż. Rafał Sosiński
5. Mielcarz Mikołaj
1. Cel i zakres badań.
Celem ćwiczenia jest poznanie własności przewodnictwa materiałów
elektrotechnicznych oraz sposobu pomiaru konduktywności.
W ćwiczeniu dokonano pomiarów rezystancji dwóch próbek, z aluminium oraz miedzi
przy użyciu mostka Thomsona. Następnie przeliczono uzyskane wyniki na wielkość
konduktywności badanych próbek.
2. Układ pomiarowy.
Rys 1. Schemat układu pomiarowego konduktywności przewodników.
3. Przyrządy pomiarowe wykorzystane w ćwiczeniu
a) Mostek Weatstone`a  Thompsona MWT 77a
b) Amperomierz magnetoelektryczny LM-1 kl.0,5
c) Galwanometr GL-2 kl.1,5
d) Rezystor wzorcowy 0,001[©] (R )
N
4. Tabele pomiarowe, obliczenia, wykresy.
4.1. Tabela pomiarowa.
Pomiary konduktywnoÅ›ci wykonywano przy temperaturze 20ºC oraz przepÅ‚ywie prÄ…du
przez próbkę 10 [A].
Oznaczenie
Lp L Åšsr Ra RN Rp Rx uc(Rx) ´r ´p Å‚ uc(y)
próbki
[mm] [mm] [©] [©] [©] 10-6 [©] 10-6 [©] 10-6 [©] 10-6 [©] [MS/m] [©]
1 325 5560 556,00 0,45 0,01 0,01 35,19 0,45
AL 4,6 10000 0,001
2 235 4000 400,00 0,33 0,01 0,01 35,37 0,45
3 160 2780 278,00 0,23 0,01 0,01 34,65 0,45
1 340 3720 372,00 0,30 0,01 0,01 60,14 0,80
CU 4,4 10000 0,001
2 260 2840 284,00 0,30 0,01 0,01 60,24 0,80
3 150 1550 155,00 0,23 0,01 0,01 63,68 0,87
4.2. Wzory użyte do obliczenia, konduktywności oraz błędów i niepewności pomiarów.
Do wyznaczenia konduktywności zastosowano następujące zależności:
 obliczenie wartości rezystancji próbki
RN
Rx=RpÅ" (4.1)
Ra
 wyznaczenie konduktywności próbki
L
Ä…Ä…=
(4.2)
RxÅ"s
Przy pomiarze mostkiem Thompsona występuje błąd rozdzielczości oraz błąd
pobudliwości:
 błąd pobudliwości
­Ä…Rx
ºÄ…p=
(4.3)
Rx
gdzie "R  próg pobudliwości
x
 bÅ‚Ä…d rozdzielczoÅ›ci ´  wynika ze skwantowania elementu regulacyjnego,
r
w przypadku wykorzystanego do ćwiczenia mostka wynosi 0,1 [©] ( w
odniesieniu do R ,0,01*10-6 [©].
x
Względną złożoną niepewność standardową pomiaru wartości rezystancji R
x
oszacowano na podstawie wzoru :
ucśąRxźą=RxÅ" urśą Rpźą2ƒÄ…urśąRaźą2ƒÄ…urśą RNźą2 (4.4)
ćą
niepewność poszczególnych rezystancji oszacowano z wzoru:
u śąRiźą
urśąRiźą= (4.5)
Ri
­Ä…Ri
u śąRiźą= (4.6)
3
ćą
Niepewność konduktywności badanych próbek wyznaczono jako niepewność
standardową złożona pomiarów rezystancji, długości oraz przekroju badanej
próbki :
ucśąąąźą=Ä…Ä…Å" urśąRxźą2ƒÄ…urśąLźą2ƒÄ…urśąsźą2 (4.7)
ćą
5. Wnioski.
Pomiar konduktywności jest pośrednim pomiarem tzn. mierząc rezystancję próbki oraz
jej długość i średnicę możemy określić jej konduktywność.
Sposób jaki stosowaliśmy w ćwiczeniu jest obarczony pewnymi błędami wynikającymi
z samej konstrukcji mostka Thompsona (elementów rezystancyjnych), błędami
pomiaru długości próbki liniałem oraz błędem pomiaru średnicy próbki.
Pomiar rezystancji próbki jest obarczony błędem wynikającym z niedokładności
wykonania rezystancji dekad R , rezystancji wzorcowej R oraz rezystancji zakresowej
p N
mostka R .
a
Największy wpływ na dokładności pomiaru konduktywności ma prawidłowy pomiar
długości oraz przekroju próbki.
Jak wynika z pomiarów im przewodnik ma większą konduktywność tym jego
rezystancja maleje oznacza to że jest lepszym przewodnikiem jest lepszym
przewodnikiem.