1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia był pomiar rezystancji zestykowej przy rożnych siłach dociskowych zestyków rozłącznych oraz różnych wartościach prądu obciążenia. Badania przeprowadzono na zestykach punktowych, liniowych i powierzchniowych.
2. Przebieg ćwiczenia
2.1 Podczas wykonywanego ćwiczenia naszym zadaniem był pomiar wpływu siły dociskowej na rezystancję przy różnych typach zestyków. Badania wykonywaliśmy dla różnych prądów (przemiennego i stałego). Na podstawie otrzymanych wyników mieliśmy wyznaczyć charakterystyki Rz=f(F).
Układ pomiarowy:
Rezystancję dla poszczególnych sił dociskowych wyznaczamy ze wzoru:
zestyk punktowy dla stopu (srebra) pomiar przy dodawaniu obciążenia
F da(N) | U[mV] | Rz[Ω] | Temp[oC] | czas[min] | I[A] |
---|---|---|---|---|---|
2 | 3,68 | 0,18 | 23 | 0,01 | 20 |
2,8 | 3,4 | 0,17 | 27 | 1 | 20 |
3,6 | 3,2 | 0,16 | 27 | 2 | 20 |
4,4 | 2,9 | 0,15 | 27 | 3 | 20 |
5,2 | 2,8 | 0,14 | 27 | 4 | 20 |
6 | 2,6 | 0,13 | 27 | 5 | 20 |
6,8 | 2,4 | 0,12 | 28 | 6 | 20 |
7,6 | 2,2 | 0,11 | 28 | 7 | 20 |
8,4 | 2,1 | 0,11 | 28 | 8 | 20 |
9,2 | 2,08 | 0,10 | 28 | 9 | 20 |
10 | 2,06 | 0,10 | 28 | 10 | 20 |
10,8 | 2 | 0,10 | 28 | 11 | 20 |
11,6 | 2,02 | 0,10 | 28 | 12 | 20 |
12,4 | 2,05 | 0,10 | 28 | 13 | 20 |
13,2 | 2,1 | 0,11 | 28 | 14 | 20 |
14 | 2,08 | 0,10 | 28 | 15 | 20 |
14,8 | 2,03 | 0,10 | 28 | 16 | 20 |
15,6 | 2,04 | 0,10 | 28,5 | 17 | 20 |
16,4 | 2,03 | 0,10 | 28,5 | 18 | 20 |
17,2 | 2,02 | 0,10 | 28,5 | 19 | 20 |
18 | 1,97 | 0,10 | 28,5 | 20 | 20 |
b) zestyk punktowy dla stopu (srebra) pomiar przy odejmowaniu obciążenia
F da(N) | U[mV] | Rz[Ω] | Temp[oC] | czas[min] | I[A] |
---|---|---|---|---|---|
18 | 1,97 | 0,10 | 28,5 | 0,01 | 20 |
17,2 | 1,98 | 0,10 | 28,5 | 1 | 20 |
16,4 | 1,97 | 0,10 | 28,5 | 2 | 20 |
15,6 | 2 | 0,10 | 28,5 | 3 | 20 |
14,8 | 1,98 | 0,10 | 28,5 | 4 | 20 |
14 | 2 | 0,10 | 28,5 | 5 | 20 |
13,2 | 2,02 | 0,10 | 28,5 | 6 | 20 |
12,4 | 2,02 | 0,10 | 28,5 | 7 | 20 |
11,6 | 2,09 | 0,10 | 28,5 | 8 | 20 |
10,8 | 2,13 | 0,11 | 28,5 | 9 | 20 |
10 | 2,18 | 0,11 | 28,5 | 10 | 20 |
9,2 | 2,2 | 0,11 | 28,5 | 11 | 20 |
8,4 | 2,3 | 0,12 | 28,5 | 12 | 20 |
7,6 | 2,4 | 0,12 | 28,5 | 13 | 20 |
6,8 | 2,45 | 0,12 | 28,5 | 14 | 20 |
6 | 2,58 | 0,13 | 28,5 | 15 | 20 |
5,2 | 2,7 | 0,14 | 28,7 | 16 | 20 |
4,4 | 3,2 | 0,16 | 28,7 | 17 | 20 |
3,6 | 3,6 | 0,18 | 28,7 | 18 | 20 |
2,8 | 3,7 | 0,19 | 28,7 | 19 | 20 |
2 | 3,9 | 0,20 | 28,7 | 20 | 20 |
c) zestyk płaszczyznowy dla stopu (aluminium) pomiar przy dodawaniu obciążenia
F da(N) | I[A] | U[mV] | I2[A] | Temp[oC] | czas[min] | Rz[Ω] |
---|---|---|---|---|---|---|
2,8 | 8 | 110 | 35 | 63 | 1 | 3,14 |
3,6 | 8 | 127 | 35 | 77 | 2 | 3,63 |
4,4 | 8 | 125 | 35 | 80 | 3 | 3,57 |
5,2 | 8 | 134 | 35 | 87 | 4 | 3,83 |
6 | 8 | 22 | 35 | 96 | 5 | 0,63 |
6,8 | 6 | 23 | 25 | 73 | 6 | 0,92 |
7,6 | 6 | 25 | 25 | 70,5 | 7 | 1,00 |
8,4 | 6 | 30 | 25 | 69 | 8 | 1,20 |
9,2 | 6 | 31 | 25 | 67 | 9 | 1,24 |
10 | 6 | 36 | 25 | 66 | 10 | 1,44 |
10,8 | 6 | 60 | 25 | 65,5 | 11 | 2,40 |
11,6 | 6 | 71 | 25 | 66 | 12 | 2,84 |
12,4 | 6 | 60 | 25 | 66 | 13 | 2,40 |
13,2 | 6 | 59 | 25 | 66 | 14 | 2,36 |
14 | 6 | 67 | 25 | 66 | 15 | 2,68 |
14,8 | 6 | 70 | 25 | 67 | 16 | 2,80 |
15,6 | 6 | 64 | 25 | 66 | 17 | 2,56 |
16,4 | 6 | 68 | 25 | 66 | 18 | 2,72 |
17,2 | 6 | 66 | 25 | 66 | 19 | 2,64 |
18 | 6 | 76 | 25 | 67 | 20 | 3,04 |
d) zestyk płaszczyznowy dla stopu (aluminium) pomiary przy stałym obciążeniu , i zmiennym prądzie.
F da(N) | I[A] | U[mV] | I2[A] | Temp[oC] | czas[min] | Rz[Ω] |
---|---|---|---|---|---|---|
18 | 6 | 76 | 25 | 67 | 1 | 3,04 |
18 | 5,25 | 57 | 22 | 56 | 2 | 2,59 |
18 | 4,5 | 49 | 19 | 61 | 3 | 2,58 |
18 | 4 | 42 | 16 | 59 | 4 | 2,63 |
18 | 3 | 30 | 13 | 55 | 5 | 2,31 |
18 | 2,5 | 23 | 10 | 52 | 6 | 2,30 |
18 | 2 | 17 | 7 | 50 | 7 | 2,43 |
18 | 0,5 | 10 | 4 | 46 | 8 | 2,50 |
18 | 0 | 2,6 | 1 | 42 | 9 | 2,60 |
e) zestyk linowy dla mosiądzu pomiary przy stałym obciążeniu , i zmiennym prądzie.
F da(N) | I[A] | U[mV] | I2[A] | Temp[oC] | czas[min] |
---|---|---|---|---|---|
2 | 6 | wskn | 25 | 35 | 1 |
2,8 | 6 | wskn | 25 | 35 | 2 |
3,6 | 6 | wskn | 25 | 35 | 3 |
4,4 | 6 | wskn | 25 | 36 | 4 |
5,2 | 6 | wskn | 25 | 36 | 5 |
6 | 6 | wskn | 25 | 36 | 6 |
6,8 | 6 | wskn | 25 | 37 | 7 |
7,6 | 6 | wskn | 25 | 36 | 8 |
f) zestyk punktowy, mosiężny pomiary przy rosnącym obciążeniu
F da(N) | I[A] | U[mV] | I2[A] | Temp[oC] | czas[min] | Rz[Ω] |
---|---|---|---|---|---|---|
2 | 6 | 24,2 | 25 | 35,5 | 1 | 0,97 |
2,8 | 6 | 22,9 | 25 | 37 | 2 | 0,92 |
3,6 | 6 | 21,7 | 25 | 38,5 | 3 | 0,87 |
4,4 | 5,8 | 20,7 | 25 | 39,5 | 4 | 0,83 |
5,2 | 6 | 20 | 25 | 40 | 5 | 0,80 |
6 | 6 | 19,85 | 25 | 40 | 6 | 0,79 |
6,8 | 6 | 18,01 | 25 | 41 | 7 | 0,72 |
7,6 | 6 | 17,11 | 25 | 41 | 8 | 0,68 |
8,4 | 6 | 16,78 | 25 | 41 | 9 | 0,67 |
9,2 | 6 | 16,75 | 25 | 41 | 10 | 0,67 |
10 | 6 | 15,98 | 25 | 41 | 11 | 0,64 |
10,8 | 6 | 15,67 | 25 | 41 | 12 | 0,63 |
11,6 | 6 | 15,5 | 25 | 41 | 13 | 0,62 |
12,4 | 6 | 15,19 | 25 | 40,5 | 14 | 0,61 |
13,2 | 6 | 15,06 | 25 | 41 | 15 | 0,60 |
14 | 6 | 15,07 | 25 | 41 | 16 | 0,60 |
14,8 | 6 | 14,5 | 25 | 41 | 17 | 0,58 |
15,6 | 6 | 14,52 | 25 | 41 | 18 | 0,58 |
16,4 | 6 | 14,42 | 25 | 40,5 | 19 | 0,58 |
17,2 | 6 | 14,69 | 25 | 40,5 | 20 | 0,59 |
18 | 6 | 15,08 | 25 | 40,5 | 21 | 0,60 |
g) zestyk punktowy, mosiężny pomiary przy zmiennym prądzie.
F da(N) | I[A] | U[mV] | I2[A] | Temp[oC] | czas[min] | Rz[Ω] |
---|---|---|---|---|---|---|
18 | 5,5 | 13,38 | 22 | 40 | 1 | 0,61 |
18 | 4,5 | 11,15 | 19 | 39,5 | 2 | 0,59 |
18 | 4 | 9,48 | 16 | 39 | 3 | 0,59 |
18 | 3,5 | 7,75 | 13 | 39 | 4 | 0,60 |
18 | 2,5 | 6 | 10 | 36 | 5 | 0,60 |
18 | 2 | 4,36 | 7 | 35 | 6 | 0,62 |
18 | 0 | 2,24 | 4 | 34 | 7 | 0,56 |
18 | 0 | 0,4 | 1 | 33 | 8 | 0,40 |
3. Wnioski:
Na podstawie wykresów zależności rezystancji zestykowej od siły docisku przy stałej wartości prądu stałego możemy stwierdzić, że największą rezystancją cechuje się styk aluminiowy powierzchniowy, a najmniejszą srebra zestyk liniowy ( jest to oczywiście względne i zależy od powierzchni styku elementów).
Przy prądzie przemiennym sytuacja wyglądała tak samo. Analizując wykresy zależności rezystancji zestykowej od natężenia prądu (zarówno stałego jak i zmiennego) dochodzimy do wniosku, że i w tym przypadku największą rezystancję posiada zestyk powierzchniowy aluminiowy, a najmniejszą zestyk liniowy srebra. We wszystkich wyżej opisanych przypadkach mosiężny zestyk liniowy miał pośrednią wartość rezystancji zestykowej.
Najbardziej zgodnymi z charakterystykami teoretycznymi wydają się być charakterystyki rezystancji zestyku w funkcji siły dociskającej przy prądzie przemiennym dla zestyków powierzchniowego i punktowego. Być może było to spowodowane faktem wystąpienia w tych przypadkach największej rzeczywistej powierzchni styczności jak i dużej siły. Niemal na wszystkich wykresach widoczny jest spory rozrzut wyników pomiarowych. Spowodowane jest to tym, iż układ pracował na zwarciu będąc jednocześnie bardzo czuły, co w przypadku zmian obciążenia powodowało znaczne wahania napięcia na zestykach i uniemożliwiało jego dokładny pomiar.