CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Rodzaje i budowa mierników:

• miernik magnetoelektryczny - jego podstawową częścią jest ramka R złożona z N liczby zwojów cienkiego drutu miedzianego oraz magnes stały NS. Ramka jest osadzona na osi w łożyskach ŁŁ i może obracać się w szczelinie Sz. Wewnątrz ramki znajduje się rdzeń C.

• miernik elektromagnetyczny - prąd przepływa przez cewkę C, wytwarzając w niej pole magnetyczne proporcjonalne do natężenia prądu. Zaletą tego miernika jest jego uniwersalność, mierzy on zarówno prąd stały jak i zmienny.

• miernik elektrodynamiczny - różnią się od magnetoelektrycznych tym, że magnez stały jest zastąpiony elektromagnesem.

• miernik elektrostatyczny - zasada działania jest oparta na zjawisku przyciągania przedmiotów naładowanych elektrycznie. Miernik ten składa się z nieruchomych płytek, między, które wciągana jest płytka osadzona na osi.

Ze względu na przeznaczenie mierniki elektryczne dzielimy na

• mierniki prądu

• mierniki napięcia

Miernikiem natężenia prądu może być każdy z wymienionych mierników z wyjątkiem miernika elektrostatycznego. Ze względu na zakres mierniki prądu dzielimy na amperomierz, miliamperomierz, mikroamperomierz i galwanometr.

Jako mierniki napięcia możemy stosować mierniki elektrostatyczne oraz czułe mierniki prądu. Ze względu na zakres mierzonych napięć, wśród woltomierzy wyróżniamy kilowoltomierz, miliwoltomierz, mikrowoltomierz.

Zakres każdego miernika prądu możemy rozszerzyć przez zastosowanie opornika połączonego równolegle, czyli tzw. bocznika.

Wyprowadzenie wzoru na dodatkowy opór Rb

Rb = Ra/(n-1)

Korzystając z pierwszego prawa Kirchhoffa otrzymamy

I = Ia +Ib I = Ia*n

Ib = I-Ia = Ia*n- Ia = Ia(n-1)

Rb = U/Ib

Rb = U/Ia(n-1) = Ra/(n-1)

Rb = Ra/(n-1)

Wyprowadzenie wzoru na R

R = Rv(n-1)

Korzystając z drugiego prawa Kirchhoffa otrzymamy

U = Uv + Ua U = Uv*n

Ua = U-Uv = U'*n - Uv = Uv(n-1)

R = Ua/I = Uv(n-1)/I

R = Rv*(n-1)

CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Celem wykonywanego ćwiczenia jest poszerzenie amperomierza i woltomierza

Iw[mA]	160	200	250	140	120	230	280	220	180	170
Ib[mA]	80	100	124	70	60	115	140	110	90	86

Uw[V]	60	75	90	30	15	22	66	81	57	39
Ub[V]	20	25	30	10	5	8	22	27	19	13

Dla amperomierz Ra = 4,7  n = 2 więc Rb = 4,7 

Dla woltomierza Rv = 121  n = 3 więc R = 242 

W celu wykonania obliczeń zastosuje metodę regresji liniowej

Dla woltomierza

Lp.	xi	yi	xiyi	xi˛	yi˛
1.	20	60	1200	400	3600
2.	25	75	1875	625	5625
3.	30	90	2700	900	8100
4.	10	30	300	100	900
5.	5	15	75	25	225
6.	8	22	176	64	484
7.	22	66	1452	484	4356
8.	27	81	2187	729	6561
9.	19	57	1083	361	3249
10.	13	39	507	169	1521
	179	535	11555	3857	34621

(xi)˛ = 32041

Korzystam ze wzoru a = (yixi - nxiyi)/((xi) - nxi) a = 3.0303262

b = (yi - axi)/n b = - 0.742838 V

Sa = n[yi - axiyi- byi]/(n-2)[nxi - (xi)˛] Sa = 0,68535

Sb = (1/n)*Sa*xi Sb = 0.31850 V˛

Dla amperomierza

Lp.	xi	yi	xiyi	xi²	yi²
1.	80	160	12800	6400	25600
2.	100	200	20000	10000	40000
3.	124	250	31000	15376	62500
4.	70	140	9800	4900	19600
5.	60	120	7200	3600	14400
6.	115	230	26450	13225	52900
7.	140	280	39200	19600	78400
8.	110	220	24200	12100	48400
9.	90	180	16200	8100	32400
10.	86	170	14620	7396	28900
	975	1950	201470	100697	403100

(xi)² = 950625

Korzystam ze wzoru a = (yixi - nxiyi)/((xi) - nxi) a = 2,0134

b = (yi - axi)/n b = -1,3151 V

Sa = n[yi - axi - byi]/(n-2)[nxi - (xi)] Sa = 0,0124

Sb = (1/n)*Sa*xi Sb = 0.5469 V˛

WNIOSKI

Założony cel został osiągnięty. Na niedokładność pomiaru mogło wpłynąć wiele czynników tj.

• wada urządzeń wykorzystywanych podczas przeprowadzania doświadczenia

• niedokładny odczyt wartości z mierników

1

---