Marek Płomiński 157948 i Tobiasz Lustig 151319
2. Pomiary rezystancji, rezystancji izolacji i rezystywności.
Cel ćwiczenia.
Zapoznanie studentów z elementarnymi zjawiskami fizycznymi towarzyszącymi przewodnictwu prądu w przewodnikach i dielektrykach.
Zagadnienia oceny materiałów, wyrobów i urządzeń stosowanym w energetyce, z punktu widzenia przydatności i prowadzenia eksploatacji, na podstawie pomiarów rezystancji i rezystywności.
Zapoznanie się ze sposobem oceny zagrożeń wywołanych elektrycznością statyczną w strefach zagrożonych pożarem i wybuchem, na podstawie pomiarów rezystancji instalacji.
Zapoznanie się z technikami pomiarowymi - metoda techniczna, metody mostkowe, metody bezpośrednie (megaomomierze).
Schematy układów.
Układ do pomiaru średnich rezystancji tzw. układ z pomiarem poprawnego prądu (PPP).
Układ do pomiaru małych rezystancji tzw. układ z pomiarem poprawnego napięcia (PPN).
Schemat połączeń rezystorów w mostku Wheatstone'a.
Pomiary.
L.p. |
PPP |
PPN |
Mostek Wheatstone'a |
||
|
U |
I |
U |
I |
|
1 |
1,462 |
0,961 |
0,826 |
0,952 |
1,02 Ω |
|
1,012 |
0,697 |
0,537 |
0,627 |
|
|
0,538 |
0,379 |
0,280 |
0,330 |
|
2 |
4,960 |
0,727 |
4,85 |
0,788 |
6,6 Ω |
|
4,070 |
0,604 |
4,08 |
0,665 |
|
|
3,000 |
0,449 |
3,09 |
0,502 |
|
|
2,000 |
0,300 |
2,00 |
0,327 |
|
|
1,020 |
0,153 |
0,98 |
0,159 |
|
3 |
6,550 |
0,395 |
7,37 |
0,483 |
15,4 Ω |
|
5,480 |
0,332 |
6,20 |
0,405 |
|
|
4,480 |
0,273 |
4,50 |
0,294 |
|
|
3,000 |
0,184 |
3,05 |
0,199 |
|
|
1,450 |
0,089 |
1,48 |
0,095 |
|
4 |
42,70 |
1,013 |
42,60 |
1,018 |
42000 Ω |
|
37,90 |
0,899 |
37,80 |
0,903 |
|
|
33,00 |
0,783 |
32,90 |
0,786 |
|
|
28,20 |
0,669 |
28,10 |
0,672 |
|
|
23,40 |
0,554 |
23,30 |
0,556 |
|
|
18,54 |
0,439 |
18,49 |
0,441 |
|
|
13,70 |
0,324 |
13,66 |
0,326 |
|
|
8,85 |
0,209 |
8,83 |
0,210 |
|
|
4,02 |
0,095 |
4,01 |
0,096 |
|
Przykład obliczeń.
UŚR = (1,462 + 1,012 + 0,538)/3 = 3,012/3 = 1,004
∆UST =
= 0,27
∆U = 9,92*0,27 = 2,68
IŚR = (0,961 + 0,697 + 0,379)/3 = 0,679
∆IST =
= 0,17
∆I = 9,92*0,17 = 1,69
∆R/R = 2,68/1,004 + 1,69/0,679 = 5,16
R1PPP = 1,462/0,961 = 1,52
Wyniki obliczeń.
L.p. |
∆R/R |
|
|
PPP |
PPN |
1 |
5,16 |
5,72 |
2 |
2,09 |
2,12 |
3 |
1,89 |
2,16 |
4 |
1,25 |
1,30 |
L.p. |
R |
Mostek Wheatstone'a |
|
|
PPP |
PPN |
|
1 |
1,52 Ω |
0,87 Ω |
1,02 Ω |
2 |
6,82 Ω |
6,15 Ω |
6,6 Ω |
3 |
16,58 Ω |
15,26 Ω |
15,4 Ω |
4 |
42,15 Ω |
41,85 Ω |
42000 Ω |
Wnioski.
W powyższym ćwiczeniu mierzyliśmy rezystancję 4 rezystorów dwiema metodami: techniczną i przy użyciu mostka Wheatstone'a. Na podstawie pomiarów możemy stwierdzić, że rezystancje mierzone zarówno jedną, jak i drugą metodą są do siebie bardzo podobne. Różnice w pomiarach pomiędzy obiema metodami niwelowały się wraz ze wzrostem rezystancji badanych rezystorów.
Wyliczone błędy rezystancji wahały się od 5,16% - 1,25% (dla metody technicznej mierzonej układem PPP), 5,72% - 1,30% (dla układu PPN) i malały wraz ze wzrostem rezystancji.