Laboratorium metrologii elektrycznej i elektronicznej . |
|
|
ĆW.NR 10 |
WOJCIECH KRZESAJ MIROSłAW JENŚ |
GR.3 |
DATA: 98-02-27. |
Temat: Badanie galwanometru statycznego . |
OCENA: |
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia było poznanie budowy i zastosowanie galwanometru statycznego oraz wyznaczenie jego podstawowych parametrów.
2. SCHEMATY POMIAROWE
2.1. Schemat układu do badania galwanometru
2.2. Układ połączeń do pomiaru rezystancji galwanometru metodą
przesuniętego zera.
3. POMIARY-OBLICZENIA-BŁĘDY
3.1. Pomiar okresu drgań galwanometru nietłumionego To
(Wyznaczenie błędu pomiaru )
t |
n |
To |
Topop |
ΔTo |
δTo |
[s] |
[-] |
[s] |
[s] |
[s] |
[%] |
13 |
10 |
1.3 |
1.4 |
0.1 |
7.14 |
3.2.Wyznaczanie rezystancji krytycznej Rk
Błędy wyniku pomiaru
Rd=Rkz |
Rp |
Rk |
Rg |
t |
m |
Rkz |
pk |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[ s ] |
[ % ] |
[ ] |
[ % ] |
1600 |
900 |
1790 |
190 |
2,5 |
0,6 |
10 |
0,05 |
1650 |
860 |
1840 |
190 |
2,0 |
2,2 |
40 |
0,05 |
1750 |
800 |
1940 |
190 |
3,0 |
8,7 |
140 |
0,05 |
3.3. Pomiar czasu ustalenia się galwanometru dla przebiegu krytycznego
Po nastawieniu rezystancji krytycznej zewnętrznej galwanometru równej rezystancji krytycznej Rkz = 1650 czas do chwili ustalenia się galwanometru dla przebiegu krytycznego wynosi t = 2 [s].
3.4. Pomiar rezystancji galwanometru metodą dwóch odchyleń.
Tabela pomiarowa
Rd |
a |
a1 |
a2 |
Rn |
I |
[ ] |
[mm] |
[mm] |
[mm] |
[ ] |
[mA] |
2200 |
99,5 |
99 |
100 |
1 |
2,4 |
1360 |
160,5 |
159 |
162 |
1 |
2,4 |
1100 |
195,5 |
199 |
192 |
1 |
2,4 |
Obliczenia
Tabela z wynikami obliczeń
a |
a1 |
Rd |
Rd1 |
Rg |
m |
pRg |
[mm] |
[mm] |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[%] |
[%] |
99,5 |
160,5 |
2200 |
1360 |
10 |
94,7 |
1,72 |
160,5 |
195,5 |
1360 |
1100 |
92 |
51,5 |
1,23 |
99,5 |
195,5 |
2200 |
1100 |
40 |
78,9 |
1,61 |
3.5. Pomiar Rg metodą przesuniętego zera
Tabela pomiarów i obliczeń
R2 |
R3 |
R4 |
Rr |
Rg |
Rg(pop) |
m |
pRg |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
[%] |
[%] |
2100 |
500 |
5000 |
900 |
210 |
190 |
10,5 |
0,15 |
3.6. Wyznaczenie stałej prądowej Ci i stałej napięciowej C
Tabela wielkości podstawianych do wzoru
|
|
|
|
a |
Rd |
Rg(pop |
Rg |
[mm] |
[ ] |
[ ] |
[ ] |
99,5 |
2200 |
190 |
10 |
160,5 |
1360 |
190 |
92 |
195,5 |
1100 |
190 |
40 |
Tabela wyników obliczeń
Ci (Rgpop) |
ci |
Ci (Rg) |
ci |
Cu |
cu |
A/dz |
[%] |
[A/dz] |
[%] |
[V/dz] |
[%] |
9,8*10^-9 |
2,10 |
10,8*10^-9 |
2,15 |
2,6*10^-5 |
2,2 |
9,6*10^-9 |
0,80 |
10,2*10^-9 |
0,85 |
1,6*10^-5 |
0,9 |
9,2*10^-9 |
1,22 |
5,3*10^-9 |
1,27 |
0,6*10^-5 |
1,3 |
4.UWAGI I WNIOSKI
Galwanometrem nazywamy elektryczny przyrząd pomiarowy o bardzo dużej czułości. Ze względu na budowę ustroju można je podzielić na magnetoelektryczne, elektrodynamiczne itd. Oprócz tego można jeszcze dzielić galwanometry na przenośne i nieprzenośne. W ćwiczeniu badaliśmy galwanometr nieprzenośny , w takim galwanometrze ustawia się skalę w większej odległości od organu ruchomego -żródła światła ( zwykle 1000 mm.), powoduje to że zwiększa się czułość przyrządu.
Wyznaczając okres drgań galwanometru nietłumionego To należy zwrócić uwagę na fakt że przebieg nietłumiony jest praktycznie niemożliwy i otrzymany błąd wyniku pomiaru ma tu swoje uzasadnienie.
Rezystancja krytyczna galwanometru Rk, to rezystancja całego obwodu galwanometru, przy której występuje ruch krytyczny. Składa się ona z rezystancji wewnętrznej Rg i rezystancji zewnętrznej Rkz. Rezystancja zewnętrzna krytyczna to rezystancja przyłączona do galwanometru przy której następuje ruch krytyczny. Przy rezystancji krytycznej Rk = 1840[] uzyskaliśmy najkrótszy czas ustalenia się galwanometru dla ruchu krytycznego t = 2 [s].
Pomiar rezystancji galwanometru metodą 2-odchyleń karze nam wnioskować że małe wychylenie wskazówki galwanometru i mała różnica pomiędzy dwoma wychyleniami daje większą dokładność wyznaczenia oporu Rg. Zaś przy wychyleniu większym i różnicy dużej dokładność wyznaczonego oporu Rg maleje i powstaje duży błąd. Ogólnie podsumowując stwierdzamy że metoda ta naszym zdaniem nie nadaje się do pomiaru rezystancji galwanometru Rg.
Dokładniejszą metodą wyznaczania rezystancji Rg potwierdzoną teoretycznie i przez nas za najdokładniejszą jest metoda przesuniętego zera podana przez Thomsona (mały błąd ).
Na podstawie ściągniętych pomiarów i obliczeń wyznaczyliśmy stałą prądową Ci i stałą napięciową Cu jak widać z obliczeń stała prądowa otrzymana przez nas z obliczeń różni się od stałej odczytanej z badanego galwanometru Ci =3,5*10^-9 A/dz.
6