skanuj0094

188

każdy z nich jest sumą oporu R₀ i oporu odcinka drutu oporowego: odpowiednio AB i BC. Drut oporowy jest rozpięty wzdłuż skali milimetrowej i posiada znany opór R$.

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 nieobciążony. 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 AR\, 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:

R^ + AR,    R₃ + ARj

R₂ Rt-AR,’

(4)

gdzie AR3I oznacza opór odcinka drutu oporowego długości: Ax =    - xq. Ła

two go obliczyć ze wzoru (2), mając opór całkowity drutu Rs i jego długość (L = 1,0001 m):

L

(5)

Po dalszych przekształceniach:

2M₃

R₃ -M₃ ’

stąd przy założeniu, że M3 « R?, dostajemy:

UL

_ 2M₃ ^ 2M₃

/?j    — A/?3    i?3

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

(7)

M, A/ _ Ą / *

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

(8)

2AR, E

a = ——---

R₃ k

3. Wykonanie ćwiczenia

Zadanie 1

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie naprężenia cr 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 xo-

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