POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Wydział: Mechaniczny Kierunek: MiBM Numer grupy laboratoryjnej : A1
Rok studiów: II Semestr: zimowy Rok akademicki: 2010/2011
Prowadzący ćwiczenie: prof. J.Zawilak ………………………….
(podpis)
Skład grupy | Ocena | Uwagi końcowe |
---|---|---|
Tomasz Lesiewicz (kierujący grupą) | ||
Paweł Pinkowicz | ||
Grzegorz Czarnek | ||
Kamil Harkot | ||
Marcin Marciniak | ||
Daniel Sokołowski(protokół) | ||
Piotr Sarzyński |
SPRAWOZDANIE
Temat: Pomiar Rezystancji
Data wykonania ćwiczenia: 4.01.2011
Data oddania sprawozdania: 11.01.2011
Data zaliczenia ćwiczenia: ………...................
Sprawozdanie zawiera:
Dane znamionowe badanego obiektu
Spis przyrządów
Zrealizowany program ćwiczeń
Schematy połączeń
Tablice z wynikami pomiarów i obliczeń
Uwagi i wnioski
1) Dane znamionowe obiektu badanego:
Nazwa urządzenia badanego:
Opornik nr 1.
R= 47Ω
P=2W
Opornik nr 2.
R=1000 Ω
P=2W
2) Spis przyrządów:
2.1) Amperomierz:
a) typ: IVa-332
2.2) Woltomierze:
a) typ: IVa-517
2.3) Watomierze:
a) typ: IVa-543
2.4) Autotransformatory
a) typ: IVa-627
Zrealizowany program ćwiczenia
Pomiar rezystancji metodą Techniczną
Pomiar rezystancji układem mostkowym Wheatstone’a
Rejestracja zmierzonych wartości rezystancji
Schemat Połączeń
Rys. 1) Prawidłowego pomiaru napięcie
Rys. 2) Prawidłowego pomiaru prądu
Rys. 3) Metoda mostkowa Wheatstone’a
Tablice z wynikami pomiarów i obliczeń
Tabela nr 1. (Opornik R=47 Ω)
Lp. | I [mA] | U [V] | zakres przyrządu [ mA] | Ra [Ω] | Rv [Ω] | moc opornika [W] | Rx [Ω] | Rx_średnie [Ω] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 20,4 | 1 | 30 | 0,78 | 7500 | 2 | 49 | 48,8 |
2 | 41 | 2 | 75 | 0,31 | 7500 | 2 | 48,7 | |
3 | 62,5 | 3 | 75 | 0,31 | 7500 | 2 | 48 | |
4 | 82 | 4 | 150 | 0,16 | 7500 | 2 | 48,8 | |
5 | 102 | 5 | 150 | 0,16 | 7500 | 2 | 49 | |
6 | 122 | 6 | 150 | 0,16 | 7500 | 2 | 49,2 |
Przykładowe obliczenia:
Liczenie oporności woltomierza przy zakresie 7,5 V :
(Tab. 1, Lp.1)
Liczenie oporności amperomierza dla zakresu 30 mA:
(Tab. 1, Lp. 1)
Sprawdzenie metody pomiaru dla opornika o małym oporze:
Widać stąd, że opornik nr 1 będziemy badać metodą prawidłowego pomiaru napięcia.
(Tab. 1, Lp. 1)
Tabela nr 2.(Opornik R=1000 Ω)
Lp. | I [mA] | U [V] | zakres przyrządu [ mA] | Ra [Ω] | Rv [Ω] | moc opornika [W] | Rx [Ω] | Rx_średnie [Ω] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0,98 | 1 | 3 | 7,67 | 7500 | 2 | 1012,73 | 1006,32 |
2 | 1,97 | 2 | 3 | 7,67 | 7500 | 2 | 1007,56 | |
3 | 3 | 3 | 7,5 | 3,07 | 7500 | 2 | 992,33 | |
4 | 3,95 | 4 | 7,5 | 3,07 | 7500 | 2 | 1004,99 | |
5 | 4,9 | 5 | 7,5 | 3,07 | 7500 | 2 | 1012,73 | |
6 | 5,91 | 6 | 7,5 | 3,07 | 7500 | 2 | 1007,56 |
Przykładowe obliczenia:
Liczenie oporności woltomierza przy zakresie 7,5 V :
(Tab. 2, Lp.1)
Liczenie oporności amperomierza dla zakresu 3 mA:
(Tab. 2, Lp. 1)
Sprawdzenie metody pomiaru dla opornika o małym oporze:
Widać stąd, że opornik nr 2 będziemy badać metodą prawidłowego pomiaru prądu.
(Tab. 2, Lp. 1)
Metoda mostkowa Wheatstone’a
Na polecenie drugiego prowadzącego wykonaliśmy jedną serię pomiarów tą metodą co miało za zadanie sprawdzenie dokładności naszych wcześniejszych obliczeń:
Tabela nr 3 (metoda mostkowa)
Badany opornik [Ω] | Rezultat pomiaru [Ω] |
---|---|
47 | 47 |
1000 | 960 |
Wnioski:
Pomiar rezystancji metodą techniczną polega na mierzeniu spadku napięcia na badanym elemencie oraz pomiaru przepływającego prądu . Wykorzystujemy tu dwie metody pomiaru w zależności od wartości badanej rezystancji.
Dla wartości małych czyli zbliżonych do wartości rezystancji wewnętrznej amperomierza stosujemy układ nr 1. (rys nr 1). Ponieważ badana rezystancja jest bardzo mała w stosunku do rezystancji wewnętrznej woltomierza , więc główna część prądu popłynie przez badaną rezystancję. Prąd woltomierza w stosunku do prądu mierzonego jest pomijalnie mały. Układ ten minimalizuje błąd pomiaru.
Dla dużych wartości badanej rezystancji czyli zbliżonych do wartości rezystancji wewnętrznej woltomierza posługujemy się układem nr 2. (rys nr 2)
W układzie tym pomiar spadku napięcia odbywa się na połączonym szeregowo
amperomierzu i badanym rezystorze. Ponieważ połączenie jest szeregowe to wartość płynącego prądu jest jednakowa .
Błąd pomiaru w tym przypadku jest znikomy – spadek napięcia na amperomierzu w stosunku do spadku napięcia na badanym rezystorze jest pomijalnie mały.
W przypadku pomiarów metodą mostkową bardzo dobry efekt dały nam wyniki pomiaru małej rezystancji, natomiast przy pomiarze dużej błąd był większy niż w metodzie technicznej.