Dawid Lakomski

Roman Kwaśniewski

Małgorzata Bonk

Anna Krupa

Pomiar rezystancji metodą porównawczą

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie metody porównawczej pomiaru rezystancji

2. Wprowadzenie

Rezystancja jest parametrem elementu lub obiektu charakteryzującym straty energii w tym obiekcie. Zgodnie z prawem Ohma, jest to stosunek spadku napięcia powstałego na elemencie do natężenia przepływającego przez niego prądu . W obwodzie prądu zmiennego rezystancja określana jest jako składowa czynna impedancji.

Elementy rezystancyjne można podzielić na liniowe i nieliniowe. Rezystancja elementu liniowego ma stałą wartość w każdym punkcie charakterystyki U = f ( I ), natomiast zmienną wartość dla elementu nieliniowego. Stosunek U/I określa tzw. rezystancję statyczną, natomiast stosunek przyrostu napięcia i prądu ΔU/ΔI określa rezystancję dynamiczną. Rezystancja statyczna elementów liniowych jest równa ich rezystancji dynamicznej.

W przypadku elementów nieliniowych (np. półprzewodników) rezystancja statyczna ma inną wartość niż rezystancja dynamiczna. Rezystancje te zmieniają swoje wartości wraz ze zmianą natężenia prądu przepływającego przez element, dlatego dla tego typu elementów określenie rezystancji wykonuje się poprzez pomiar charakterystyki prądowo - napięciowej

U = f ( I ). Najczęściej rezystancję mierzy się w obwodach prądu stałego.

Do pomiarów rezystancji wykorzystywane są metody :

• bezpośrednia,

• pośrednia,

• zerowa,

• porównawcza.

Metoda porównawcza, polega na porównaniu spadków napięć na rezystancji mierzonej R_X i rezystancji wzorcowej R_N (oraz pomiarze prądów przy metodzie prądowej), przy założeniu że rezystancja woltomierza jest znacznie większa od rezystancji wzorcowej i rezystancji mierzonej, prąd płynący przez obie rezystancje jest taki sam i może być wyznaczony jako :

I = U_X/R_X = U_N/R_N czyli R_X=R_NU_X/U_N

3. Układy pomiarowe

Układ do pomiaru metodą prądową

Układ do pomiaru metodą napięciową

4. Opis elementów

1. Układ do pomiaru metodą prądową

- R_x - rezystancja mierzona

- R_n - dekada

- W - przełącznik

- mA - miliamperomierz

2. Układ do pomiaru metodą napięciową

- R_x - rezystancja mierzona

- R_n - rezystancja wzorcowa

- mA - miliamperomierz

- R_s - rezystor zabezpieczający

- woltomierz

5. Sposób wykonania ćwiczenia

Ćwiczenie wykonywać będziemy w sposób następujący:

1. Przy metodzie prądowej najpierw zmierzymy prąd płynący poprzez rezystor Rn (położenie przełącznika „1” ) następnie przestawimy przełącznik W w pozycje „2” i tak będziemy regulować opornik dekadowy aż prąd płynący przez dekadę będzie równy prądowi zmierzonemu, następnie sczytamy z dekady wartość rezystancji - czynność powtórzymy trzykrotnie

2. Przy metodzie napięciowej będziemy tak manipulować dekadą (przełączając przełącznik W) by napięcia na obu rezystorach zrównały się, następnie z dekady sczytamy wartość rezystancji

6. Pomiary

l.p	IRx [mA]	Rx [Ω]
1.	127,5	107
2.	127,8	107
3.	127,6	106

l.p	U1 [V]	U2 [V]	Rx [Ω]	IRx­[mA]
1.	6,72	6,74	107	126
2.	6,71	6,74	107	127
3.	6,73	6,75	107	126

7. Wnioski

Z powyższych pomiarów wynika, że metoda porównawcza jest metodą dość dokładną jednak z doświadczenia wiemy, że w przypadku pomiarów rezystancji małych i bardzo małych nie sprawdza się.

---