Temat: Sposób wyznaczania rezystancji.
Zasada pomiaru rezystancji metodą techniczną
Pomiary rezystancji prądem stałym mogą być wykonywane bezpośrednio i pośrednio. Do pomiarów bezpośrednich należy pomiar rezystancji omomierzem lub mostkiem technicznym. Pomiary mostkiem technicznym Wheatstone'a stosuje się w zakresie rezystancji od około 0,1 Ω do około 106 Ω. Pomiar mostkiem technicznym Thomsona stosuje się dla rezystancji poniżej 0,1 Ω.
Do pomiarów pośrednich zaliczyć można metodę techniczną, z poprawnie mierzonym prądem i poprawnie mierzonym napięciem oraz metodą porównawczą prądową i napięciową
.
Metoda techniczna zwana również metodą woltomierza i amperomierza polega na praktycznym zastosowaniu prawa Ohma. Rezystancja mierzona zostaje wyznaczona ze wskazań obu mierników. Dla dokładnego pomiaru potrzebna jest znajomość rezystancji wewnętrznych przyrządów pomiarowych. W zależności od wartości mierzonej rezystancji stosuje się układ z poprawnie mierzonym napięciem do pomiaru małych rezystancji (rys. 1) lub poprawnie mierzonym prądem do pomiaru dużych rezystancji (rys. 2).
Układ z poprawnie mierzonym napięciem
Rys. 1. Schemat połączeń do pomiaru małych rezystancji metodą techniczną z poprawnie mierzonym napięciem
W układzie jak na rys. 1 woltomierz wskazuje napięcie na rezystancji Rx, a amperomierz wskazuje prąd I będący sumą prądu rezystancji Ix i woltomierza I v
stąd
Prąd pobierany przez woltomierz wynosi
Dokonać pomiaru rezystancji metodą techniczną:
a) z poprawnym mierzonym napięciem
b) z poprawnym mierzonym prądem
Układ pomiarowy :
V
U Rx
W 1 2
Rr A
Dokonać pomiaru rezystancji Rx w układzie, gdy przełącznik P jest w położeniu 1 - z dokładnie mierzonym napięciem; 2 - z dokładnie mierzonym prądem.
Tabela 1: z dokładnie mierzonym napięciem
Lp |
U [V] |
I [A] |
Rv[kΩ] |
Rx[Ω] |
R´[Ω] |
δ[%] |
1 2 3 |
14,5 19,5 29,5 |
0,085 0,12 0,18 |
30 30 30 |
160 160 160 |
170,5 162,5 163,8 |
6,5 1,5 2,3 |
Tabela 2: z dokładnie mierzonym prądem
Lp |
U[V] |
I[A] |
RA[Ω] |
Rx[Ω] |
Rx´[Ω] |
δ[%] |
1 2 3 |
14,5 19,5 30 |
0,085 0,12 0,175 |
0,08 0,08 0,08 |
170,50 162,42 171,34 |
170,58 162,50 171,42 |
0,04 0,04 0,04 |
Dokonać pomiaru rezystancji metodą porównawczą:
a) metoda prądowa
Układ pomiarowy:
Rx Ix
P
Rw Iw
W
A
Tabela 3: metoda prądowa
Lp |
Iw[A] |
Ix[A] |
Rw[Ω] |
Rx[Ω] |
1 2 3 |
0,14 0,21 0,27 |
0,27 0,27 0,27 |
300 200 158 |
160 160 160 |
b) metoda napięciowa
Układ pomiarowy:
Rr A
W Rw Rx
P
V
Tabela 4: metoda napięciowa
Lp |
Uw[V] |
Ux[V] |
Rw[Ω] |
Rx[Ω] |
1 2 3 |
32 27 22,5 |
14 16,5 22,5 |
360 230 156 |
160 160 160 |