Pracownia elektryczna i elektroniczna		Rok szkolny
	Pomiar rezystancji metoda techniczna i metodami porównawczymi			Nr.ćw
	Data	Sprawdzanie
				Zaliczanie
				Wykonanie
				Ocena ogólna

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru rezystancji oraz praktycznego ich zastosowania, oraz z podstawowymi układami omomierzy prądu stałego.

2. Podstawy teoretyczne:

Poruszający się w danym materiale strumien elektronów tworzących prąd elektryczny spotyka na swej drodze pewien sprzeciw stawiany przez ten materiał.Ta właściwość materiału jest scharakteryzowana rezystancją R.Pomiary rezystancji są szeroko rozpowszechnione, istnieje wiele metod pomiaru rezystancji, które można podzielić na metody pośrednie i bezpośrednie. Metoda bezpośrednia polega na odczycie wartości wielkości mierzonej z podziałki przyrządu przeznaczonego tylko do pomiaru danej wielkości. Przyrządami służącymi do bezpośrednich pomiarów rezystancji, są omomierze wyskalowane w Ohmach rezystancji [*], mikromierz i megamomierz. Metoda pośrednia polega na zestawieniu rożnych przyrządów pomiarowych i elementów w układ pomiarowy. W takim układzie mierzy się wielkości pomocnicze, które służą do wyznaczania wartości wielkości poszukiwanej. Ze względu na dokładność metody pomiarowej dzieli się na: techniczna i laboratoryjna. Zarówno pomiary techniczne jak i laboratoryjne mogą wykorzystywać metody pośrednie jak i bezpośrednie. Metoda techniczna pomiaru rezystancji może być zrealizowana przy użyciu woltomierzy, amperomierzy oraz omomierzy. Oprócz tego istnieją bardzo proste metody porównawcze pomiaru rezystancji. W metodach laboratoryjnych pomiaru rezystancji wykorzystuje się głównie układy mostkowe. Metoda porównawcza prądowa polega na porównaniu prądu Ix płynącego przez rezystor badany Rx, z prądem Iw, płynącym przez rezystor wzorcowy Rw (przy stałej wartości napięcia zasilającego).

Metoda porównawcza napięciowa polega na pomiarze spadku napięcia na rezystorach Rx i Rw.Podczas pomiarów prąd I nie może się zmieniać.

3. Przebieg ćwiczenia

1. Pomiar rezystancji woltomierzem i amperomierzem

Rv = 700Ω RA = 0,4Ω		Przełącznik w pozycji 1	Przełącznik w pozycji 2
U	[V]	1,2	1,2
I	[A]	0,1	0,1
Rx1	[Ω]	12	12
Rx1' = 12,3Ω = 16,7Ω Rx1'		* = 1%	* = 3%

= 700*0,4 =280 =16,7Ω

Rx₁ =
= 1,2/0,1 =12Ω Rx₂ =
= 1,2/0,1=12Ω

*₁ =
* 100 = 1/1+700/12* 100% =1/1+58*100%≈1%

*₂ =
* 100 = 0,4/12*100≈3%

Rv = 700Ω RA = 0,4Ω		Przełącznik w pozycji 1	Przełącznik w pozycji 2
U	[V]	5,2	5,2
I	[A]	0,2	0,2
Rx1	[Ω]	26	26
Rx2' = 25,5 = 16,7 Rx2'		* = 3%	* = 1%

=0,4*700 = 280 = 16,7Ω

Rx₁ =
= 5,2/0,2=26Ω Rx₂ =
= 5,2/0,2=26Ω

*₁ =
* 100 = 1/1+(700/26)*100≈ 3%

*₂ =
* 100 = 0,4/26*100≈ 1%

2. Pomiar rezystancji omomierzem

Wartość nastawiona Rxp	Wartość obliczona Rxm	Błąd bezwzględny *R = Rxm - Rxp	Błąd względny *R = *R / Rxp * 100%
[Ω]	[Ω]	[Ω]	%
25	30	5	20
35,3	40	4,7	13,3
55,8	60	4,2	7,5
64,1	70	5,9	9,2
74,2	80	5,8	7,8
78	80	2	2,5

*_R1 = 30-25=5Ω *_R1 = 5/25 * 100%=20%

*_R2 = 40-35,5=4,7Ω *_R2 = 4,7/35,5 *100%=13,3%

*_R3 = 60-55,8=4,2Ω *_R3 = 4,2/55,8 *100%=7,5%

*_R4 = 70-64,1=5,9Ω *_R4 = 5,9/70 *100%=9,2%

3. Pomiar rezystancji metoda porównawczą napięciową

Rx' = 310Ω Rx'' = 128Ω Rx''' = 59 Ω		Uw > Ux Rx'''	Uw Ux Rx''	Uw < Ux Rx'
Uw	[V]	7,6	6,3	3,8
Ux	[V]	3,2	6,4	10,9
Rx	[*]	53,4	129	364

Rx''' =
* Rw = 3,2/7,6 *127=53,4Ω

Rx'' =
* Rw = 6,4/6,3 *127=129Ω

Rx' =
* Rw = 10,9/3,8 *127=364Ω

4. Pomiar rezystancji metodą porównawczą prądową

Rx' = 101 [Ω] Rx'' = 125 [Ω] Rx''' = 145 [Ω]		Iw > Ix Rx'''	Iw Ix Rx''	Iw < Ix Rx'
Iw	[A]	0,10	0,11	0,20
Ix	[A]	0,09	0,11	0,26
Rx	[*]	142,2	128	98,4

Rx''' =
* Rw = 0,10/0,09 *128=142,2Ω

Rx'' =
* Rw = 0,11/0,11 *128=128Ω

Rx'=
* Rw = 0,20/0,26 *128=98,4Ω

4. Spis przyrządów

Opornica 127 [*] / 1,1 [A]

Opornica 61 [*] / 1,1 [A]

Opornica 338 [*] / 0,6 [A]

Opornica 120 [*] / 0,6 [A]

Opornica 78 [*] / 0,6 [A]

Opornica dekadowa DR5b - 16

Omomierz 149 [*] / 1 [A]

Woltomierz magnetoelektryczny - 11344

Amperomierz magnetoelektryczny - 06079

5. Wnioski

Błędy jakie wystąpiły podczas ćwiczenia mają swoją przyczynę w:

• Niedokładności przyrządów

• Wahającym się napięciem w sieci

• Niedokładnych odczytach z mierników np. gdy wskazówka znajdywała się między działkami podzielni

• Zmianie parametrów rezystorów, gdy te się ogrzały

• Pomiar rezystancji omomierzem jest najszybszym sposobem dokonania pomiaru,lecz najbardziej niedokładnym

• Metoda bezpośrednia ,podczas której odczytuje się wartość rezystancji z podzielni miernika analogowego ,okazała się niedokładna podczas pomiaru większych rezystancji

• Metoda techniczna ,która okazała się dokładniejsza ,gdyż różnica między nastawioną wartością rezystora, a obliczoną wartością wynosiła niedużo

• Metoda techniczna : układ poprawnie mierzonego napięcia stosuje się dla rezystancji małych, a układ poprawnie mierzonego prądu do rezystancji dużych

• Metoda porównawcza prądowa, pozwoliła również na dokładnie obliczenia wartości wielkości mierzonej i badanej , oznaczało to, że rezystancja badana jest równa mierzonej , gdyż wywołuje taki sam skutek.

---