Jonasz Załęski 13.12.2006

150301

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

INSTYTUT FIZYKI

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 43

Temat: Pomiar oporu metodą techniczną.

Cel ćwiczenia:

Wyznaczanie rezystancji oporników metodą techniczną.

Zestaw przyrządów użytych w ćwiczeniu

1. Miliamperomierz prądu stałego LM-3

2. Woltomierz prądu stałego LM-3

3. Zasilacz stabilizowany ZT-980-3

4. Zestaw oporów LIF-04-225-1 i LIF-04-225-2

5. Omomierz OM3

Opis ćwiczenia

Początkowo przy pomocy omomierza przeprowadziliśmy orientacyjny pomiar wielkości badanych oporów. Następnie połączyliśmy układ pomiarowy kolejno dla małych (Rys1) i dużych (Rys2) oporów.

W każdym z układów przeprowadziliśmy pomiar dla właściwych mu oporów. Po uruchomieniu zasilacza stabilizującego przeprowadziliśmy pomiar każdego z oporów dla 3 różnych wartości napięć.

1. Tabela pomiarów

R [Ω]	U [V]	∆ U [V]	I [mA]	∆I [mA]	ZV [V]	RV [Ω/V]	ZA [V]	RA [Ω]	U [V]	R przybl [Ω]	Rx [Ω]	Rx śr [Ω]	∆ Rx [Ω]	∆ Rx/Rx [%]
380	6,5	0,04	17,6	0,15	7,5	7500	30	0,77	6	369,32	388,45	389,66	2,88	0,74
		10,4	0,08	27,6	0,15	15	15000	30	0,77	10	376,81				386,52
		8,6	0,08	22,4	0,15	15	15000	30	0,77	8	383,9286				394,00
	120	6,9	0,04	88	0,75	7,5	7500	150	0,16	6	78,41				79,24	79,14	0,55	0,7
		5,5	0,04	71	0,38	7,5	7500	75	0,32	5	77,47				78,27
		3,4	0,04	43	0,38	7,5	7500	75	0,32	3	79,07				79,91
	490	1	0,01	0,05	0	1,5	1500	0,05	460	1	------------				-1621,62	501,69	6,04	1,2
		2,2	0,02	5,2	0,04	3	3000	7,5	3,07	2	423,10				492,54
		3,3	0,04	6,9	0,04	7,5	7500	7,5	3,07	3	478,26				510,84
	10000	10,8	0,08	0,02	0	15	15000	0,03	766,67	10	6923,08				6156,407	6213,54	54,10	0,87
		12,6	0,08	0,02	0	15	15000	0,03	766,67	12	5000				6233,33
		16	0,15	0,03	0	30	30000	0,03	766,67	15	7017,54				6250,874
	24000	10,8	0,08	0,005	0	15	15000	0,03	766,67	10	22500				21733,33	17059,65	162,10	0,95
		12,6	0,08	0,008	0	15	15000	0,03	766,67	12	16578,95				16212,3
		15,6	0,15	0,011	0	30	30000	0,03	766,67	15	10000				13233,3

2. Wzory wykorzystane do obliczeń.

Obliczenie rezystancji wewnętrznych użytych mierników

Z - zakres woltomierza na którym dokonano pomiaru

Z_A - zakres miliamperomierza na którym mierzono natężenie prądu.

Wartość oporu R_x w układzie dla małych oporów

[Ω]

Błąd wartości R_x

Wartość oporu R_x w układzie dla dużych oporów.

[Ω]

Błąd ∆R_x

R przybliżone obliczyłem na podstawie wzoru

Wnioski

Jak wynika z obliczeń, metoda techniczna jest dokładna dla małych oporów. Wartości otrzymane z obliczeń prawie pokrywają się z wartościami szacowanymi i wartościami obliczonymi na podstawie wzoru przybliżonego. Niestety dla dużych oporów między tymi wartościami jest już większa różnica.

Otrzymane wyniki są obarczone niewielkimi błędami względnymi (0,7 - 1,2%). Na błędy te największy wpływ może mieć niedokładność odczytu wyników pomiarów z przyrządów pomiarowych (w doświadczeniu używaliśmy w większości mierników analogowych), opory wewnętrzne amperomierza i woltomierza oraz niedokładność ustawienia napięcia na zasilaczu. Wpływ na błędy mają także czynniki takie jak niedokładności tych przyrządów i rezystancje przewodów połączeniowych.

Przy obliczeniach R dla opornika 14 (490 Ω) pominąłem pierwszy wynik pomiarowy, który prowadził do błędnej (ujemnej) oporności. Powodem tego jest najprawdopodobniej źle odczytana wartość natężenia.

Błędy ∆I dla dużych oporów są tak małe, że przy zaokrągleniu do 2 miejsc po przecinku ich wartość wynosi 0.

---