skanuj0094

188

każdy z nich jest sumą oporu Rq i oporu odcinka drutu oporowego: odpowiednio AB i BC. Drut oporowy jest rozpięty wzdłuż skali milimetrowej i posiada znany opór R5.

Łączymy obwód według schematu przedstawionego na rys.l. Tensometr czynny (jego opór - Ri) przyklejony jest do płaskownika, w którym będziemy badać naprężenia. Zaczynamy pomiar, gdy płaskownik spoczywa na stole - jest nieobciążpny. Po zamknięciu obwodu ustawiamy ruchomy styk B w położeniu xo, przy którym prąd płynący przez galwanometr I_g = 0. Równowaga powinna nastąpić przy położeniu suwaka w pobliżu środka drutu AC.

Poddajemy następnie materiał odkształceniu. W tym celu mocujemy go w uchwycie.l Ponieważ zmienia się opór tensometru przyklejonego do odkształcanego płiskownika o A/?i, równowaga mostka zostaje zakłócona i pojawia się prąd I_g * 0 płynący przez galwanometr.

Aby ponownie uzyskać równowagę, przesuwamy styk w nowe położenie x\. Przy Igr² 0 jest spełniona proporcja:

(4)

+ AR_{    Rj + ARj

R₂ Rą—aj?₃

gdzie AR3I oznacza opór odcinka drutu oporowego długości: Ax — x\ -xq. Łatwo go obliczyć ze wzoru (2), mając opór całkowity drutu Rs i jego długość (L = 1,000; m):

(5)

Po dalszych przekształceniach:

2AK₃

R3-M3 ’

stąd przy założeniu, że M₃ « J?₃ dostajemy:

.......-i. i.,..,..........U......ii.....i..;, lilii.....Lii........lll;iS tlili Li! 11:1, i:,:J.!||iil|:i||^:|IIUJ*i

189

M, ₌    2 M₃ ^ 2 AR₃

/?[    /?3 — Ai?3 i?3

Ze wzoru (3) wynika, że wydłużenie względne tensometru czynnego jest proporcjonalne do względnej zmiany jego oporu:    - '

M, A/ _ 7?, / *

(7)

Podstawiając do wzoru (1) zależności (7) i (6) dostajemy ostateczny wzór na naprężenie mierzone tensometrem:

2AR, E cr = ——---

i?₃ k

(8)

)|

5

«

3. Wykonanie ćwiczenia

Zadanie 1

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie naprężenia a w oznaczonym miejscu zginanego płaskownika stalowego.

Płaskownik z naklejonym tensometrem kładziemy na stole, łączymy przewodnikami opory, galwanometr i źródło zasilania według schematu przedstawionego na rys.2.

Ustawiamy maksymalny opór na oporniku suwakowym R, przesuwamy styk B na środek drutu oporowego L i zmniejszamy stopniowo opór R regulujący czułość układu; przesuwamy styk B tak, by przy całkowicie wyłączonym oporze R, I_g = 0. Notujemy położenie styku xq.

Uwaga: Pewien dopuszczalny przez producenta rozrzut wartości oporów elektrycznych tensometrów jest odpowiedzialny za to, że zwykle xq nie wypada dokładnie w połowie długości drutu oporowego. Błąd, który jest popełniany jeśli w takiej sytuacji stosujemy w obliczeniach założenia, że R\ = Rj, Ri ^:= Ra jest jednak niewielki i nie wpływa w istotny sposób na wynik końcowy.