I. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest poznanie zasady pomiaru rezystancji mostkiem Thomsona oraz właściwości metody pomiaru.
II. Układ połączeń i charakterystyka użytej aparatury.
Oznaczenia:
RN - rezystancja wzorcowy - R-F-T 0.1 abs. Ω, 3A; manganin 20°C
A - amperomierz prądu stałego, magnetoelektryczny, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 3 kV, kl. 0.5; zakresy 7.5, 15, 30, 75, 150, 300, 750, 1500, 3000, 75000
Rx - rezystancja mierzona
U - zasilacz TYP 5352, zakresy regulacji prądu
, x0.1, x0.01; zakres regulacji: V 0
20,
A 0
5
G - galwanometr prądu stałego, magnetoelektryczny, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 2 kV
r - opornik regulowany (laboratoryjny) TYP OL - 2; 7.7 Ω; 12.4 A
-Przekładnik prądowy TYP IBO; 50/5A; 10VA; kl.0.5; 50Hz; nap. 0.5/3kV; Term. 65xIn; Dyn.200xIn [Amax]
-Mostek Thomsona - Whatsonea TYP MWT 77 a; nr 11953/68; Rp regulacyjny o zakresie 10x(1000, 100, 10, 1, 0.1) Ω; X2 =
- Mostek techniczny Thomsona TYP TMT - 2 prądu stałego, magnetoelektryczny, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 2 kV, ; zakresy 0.5
6
III. Pomiary mostkiem laboratoryjnym.
Lp. |
R1=R2 |
I |
Rp |
ΔRp |
Rx |
α+ |
α - |
αśr- |
(ΔRp)0.1d |
δcz |
|
Ω |
A |
Ω |
Ω |
Ω |
dz |
dz |
Dz |
Ω/dz |
% |
1 |
1000 |
0.2 |
213.7 |
5 |
0.02137 |
37.5 |
39.5 |
38.5 |
0.013 |
0.0026 |
2 |
1000 |
0.4 |
213.7 |
5 |
0.02137 |
60.2 |
65 |
62.6 |
0.008 |
0.0016 |
3 |
1000 |
1 |
213.7 |
3 |
0.02137 |
57 |
62 |
59.5 |
0.005 |
0.0017 |
4 |
100 |
0.2 |
21.3 |
1 |
0.0213 |
20 |
21 |
20.5 |
0.0049 |
0.0023 |
5 |
100 |
0.4 |
21.3 |
1 |
0.0213 |
41 |
42 |
41.5 |
0.0024 |
0.0021 |
6 |
100 |
1 |
21.3 |
0.5 |
0.0213 |
50 |
53 |
51.5 |
0.001 |
0.0021 |
Przykładowe obliczenia
Rx = RN*
Ω
X2 =
=339Ω
(ΔRp)0.1dz =
=
= 0.013 Ω/dz
δcz =
=
= 0.0026 %
IV. Na podstawie wyników pomiarów przeprowadzonych w punkcie III wybraliśmy warunki, przy których czułość układu jest największa i w tych warunkach dokonaliśmy pięciokrotnego pomiaru uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego.
Lp. |
R1 = R2 |
I |
Rpr |
Rlew |
Rp śr |
Rx śr |
ΔiRx |
(ΔiRx)2 |
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω2 |
1 |
1000 |
0.4 |
213.7 |
213.9 |
213.7375 |
0.021373 |
-0.000006 |
3.6*10-11 |
2 |
1000 |
0.4 |
213.6 |
213.8 |
|
|
-0.000026 |
6.76*10-10 |
3 |
1000 |
0.4 |
213.6 |
213.9 |
|
|
0.000014 |
1.96*10-10 |
4 |
1000 |
0.4 |
213.6 |
213.8 |
|
|
0.000024 |
5.76*10-10 |
Rxśr RN*
Ω
Rp śr =
Ω
Δ1R1 = Rx - Rx śr = 0.021367-0.021373= -0.000006 Ω
(Δ1R1 )2= (Rx - Rx śr )2= (-0.00006)2 = 3.6*10-11 Ω2
VI. Wnioski.
Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że największą czułość mostka możemy osiągnąć przy jak największej rezystancji R1 = R2 i jak najmniejszym prądzie I. Przy badaniu czułości galwanometru obserwujemy jego wychylenie w lewą i prawą stronę, a do obliczeń przyjmujemy wartość średnią.
3