Pracownia Elektroniczna	Imię i Nazwisko: Łukasz Tomal
		Data wykonania: 19.04.2009 Data oddania: 22.04.2009	Ocena:
	ZSP Technik Teleinformatyk
		Uwagi:
Klasa: 2T/E Gr. I Nr 28 Zespół: Łukasz Tomal

1. Temat ćwiczenia.

2. Cel ćwiczenia.

3. Wykaz przyrządów.

4. Wiadomości podstawowe.

5. Zasada pomiarów, wykonanie ćwiczenia.
   - schemat połączenia,
   - tabela,

6. Wnioski.

1.Temat ćwiczeń:

Pomiar rezystancji metodą techniczną.

2.Cel ćwiczeń:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami technicznymi pomiaru rezystancji,
prądów i napięć.

3. Wykaz przyrządów:

Spis przyrządów	2x woltomierz
		opornica dekadowa
		opornik dekadowy
		2x badane ogniwa
		miernik cyfrowy
		lutownica
		rezystory
		zasilacz stabilizowany napięcia stałego
		przewody pomiarowe i łączące obwód

4.Wiadomości uzupełniające

• Teoria

• Metody pomiaru rezystancji.

• Pomiar rezystancji woltomierzem i amperomierzem:
  - małych rezystancji,
  - dużych rezystancji.

• Pomiar małych rezystancji omomierzami.

• Pomiar rezystancji metodą techniczną.

• Układ poprawnie mierzonego:
  - prądu,
  - napięcia.
  

Teoria

Jeżeli przez element przewodnika, do którego jest doprowadzone napięcie U, przepływa prąd I, to rezystancja tego elementu jest określona zależnością wynikającą z prawa Ohma

Do pomiarów rezystancji wykorzystywane są metody:

- bezpośrednia,
Metoda bezpośrednia pomiaru polega na odczycie wartości mierzonej wielkości z podziałki przyrządu przeznaczonego tylko do pomiarów tej wielkości. Przyrządami służącymi do pomiarów rezystancji są: mikroomomierze, omomierze i megaomomierze wyskalowane odpowiednio w µΩ, MΩ.

- pośrednia,
Metoda pośrednia polega na zestawieniu różnych przyrządów pomiarowych i elementów w układ pomiarowy. W takim układzie wyznacza się wielkości pomocnicze, które służą do wyznaczania (obliczania) wartości wielkości poszukiwanej

- zerowa,
Metoda zerowa jest metodą różnicową, w której różnicę wartości wielkości mierzonej i znanej wartości tej samej

wielkości z nią porównywanej sprowadza się do zera.

- porównawcza.
Metoda pomiarowa porównawcza polega na porównaniu wartości wielkości mierzonej z inna wartością tej samej wielkości lub też ze znaną wartością innej wielkości jako funkcji wielkości mierzonej.

Pomiar małych rezystancji woltomierzem i amperomierzem:

Najbardziej rozpowszechnioną metodą pomiaru rezystancji jest metoda pośrednia za pomocą amperomierza i woltomierza.

Sposób pomiaru wynika wprost z prawa Ohma. Są stosowane dwa układy pomiarowe: do pomiaru rezystancji małych (rys. 1) i do pomiaru rezystancji dużych (rys. 2). Wartości mierzonej rezystancji zostaje wyznaczona ze wskazań obu mierników.

Rys.1. Schemat układu do pomiaru rezystancji małych.

Pomiar dużych rezystancji woltomierzem i amperomierzem:

Rys.2. Schemat układu do pomiaru rezystancji dużych.

Pomiary rezystancji omomierzami:

Omomierze są miernikami służącymi do szybkiego, bezpośredniego pomiaru rezystancji.
Cechują się niezbyt dużą dokładnością pomiaru. Stosuje się je do sprawdzania wartości rezystancji różnych elementów aparatury i sprzętu elektrycznego oraz do wyszukiwania miejsc przerw lub zwarć w obudowach elektrycznych. Ze względu na układ pracy omomierze dzieli się na szeregowe i równoległe.

Omomierz szeregowy stanowi szeregowe połączenie woltomierza magnetoelektrycznego z rezystancją mierzoną.

Układ poprawnie mierzonego prądu

W układzie poprawnie mierzonego prądu amperomierz włączony szeregowo z badanym rezystorem Rx mierzy natężenie prądu płynącego przez ten rezystor. Woltomierz natomiast wskazuje sumę spadków napięcia na rezystorze R_X i amperomierzu. W omawianym układzie spełnione są zależności:

Określając rezystancję ze wskazań amperomierza i woltomierza uzyskuje się:

Wartość poprawną mierzonej rezystancji wyznacza się z zależności:

Błąd względny metody w analizowanym układzie wynosi:

Układ poprawnie mierzonego prądu stosuje się wówczas, gdy rezystancja mierzona jest znacznie większa od rezystancji amperomierza. W przypadku wystąpienia zbyt dużego błędu metody w stosunku do żądanej niedokładności pomiaru należy skorygować wynik obliczeń.

Układ poprawnie mierzonego napięcia

W układzie poprawnie mierzonego napięcia woltomierz wskazuje napięcie na zaciskach badanego rezystora. Amperomierz wskazuje sumę prądów płynących przez mierzony rezystor i przez woltomierz. Można to zapisać w postaci zależności:

Rezystancja wyznaczona ze wskazań mierników jest równa:

Metodę poprawnego pomiaru napięcia należy stosować wówczas, gdy mierzona rezystancja jest dużo mniejsza od rezystancji woltomierza. Jeśli w przedstawionym układzie wystąpi zbyt duży błąd w porównaniu z założoną niedokładnością pomiaru, wówczas wynik obliczeń należy skorygować korzystając ze wzoru:

5. Zasada pomiarów, wykonanie ćwiczenia.

Pomiar oporności metodą techniczną oparty jest na prawie Ohma.
Metoda ta jest nazywana również metodą woltomierza i amperomierza.
Dla dokładnego pomiaru potrzebna jest znajomość oporności wewnętrznej użytych mierników.

1. Pomiar oporności wewnętrznej amperomierza przeprowadza się na poniższym układzie :

2. Pomiar oporności wewnętrznej woltomierza przeprowadza się w poniższym układzie :

3. Dla zmierzenia oporności opornika R tworzymy układ :

Schemat połączenia do badania oporów wewnętrznych ogniw.

Tabele

Ogniwo I (R_w=496Ω) Ogniwo II (R_w=754Ω)

L.P	U1	U2	R	I	U
		[V]	[V]	[Ω]	[A]	[V]
1. 2. 3. 4. 5. 6.	7,999 7,407 7,105 6,676 6,024 4,523	4,001 4,593 4,896 5,324 5,976 7,477	496 400 360 311 250 150	0,016 0,018 0,019 0,021 0,024 0,030	12V
L.P	U1	U2	R	I	U
		[V]	[V]	[Ω]	[A]	[V]
1. 2. 3. 4. 5. 6.	6,818 6,178 5,862 5,425 4,785 3,476	5,182 5,822 6,138 6,575 7,215 8,584	469 400 360 311 250 150	0,013 0,015 0,016 0,017 0,019 0,022	12V

przykład:

R_wz = R

6.Wnioski

Pomiary metodą techniczną są stosunkowo proste i nie wymagają skomplikowanych przyrządów pomiarowych, jednak dokładność pomiaru rezystancji metodą techniczną zależy od dokładności zastosowanych przyrządów oraz wartości błędu metody. Mogą by stosowane tam gdzie wymagana jest duża szybkość i prostota pomiaru.

przykład:

R_wz = R

opór wewnętrzny ogniwa,
dla ogniwa I (496
1 Ω)
dla ogniwa II (754
2 Ω)

Wartość oporności R_X obliczamy zgodnie z prawem Ohma ze wzoru

gdzie :

U_X - jest spadkiem napięcia na oporności R_X

I_X - natężenie prądu płynącego przez opornik

R_X

V

-

+

Zasilacz napięcia stałego

A

A

-

+

~

W

V

A

-

+

~

W

V

układ poprawnie mierzonego napięcia

Układ pomiaru rezystancji:

R_x

R_x

układ poprawnie mierzonego prądu

Układ pomiaru rezystancji:

---