Halina Gbiorczyk |
TEMAT: Pomiar rezystancji
|
POLITECHNIKA WROCAWSKA INSTYTUT FIZYKI |
Sprawozdanie z wiczenia Nr 43. |
Wydzia Informatyki i Zarzdzania II Rok |
DATA: 07.10.1997 OCENA |
1.Cel wiczenia:
Celem wiczenia jest wyznaczenie rezystancji opornik�w przy pomocy dw�ch metod:
-metody technicznej
-metody mostkowej
2.Wykorzystywane twierdzenia i pojcia :
Prawo Ohma : Natenie prdu elektrycznego w przewodniku jest wprost
proporcjonalne do przyoonego napicia i odwrotnie proporcjonalne do
oporu elektrycznego przewodnika.
Wz�r :
U
R =
I
Prawa Kirchhoffa : 1.Suma nate prd�w wpywajcych do wza jest r�wna sumie
nate prd�w wypywajcych z wza.
Wz�r :
I 1 + I 2 = I
3.Opis:
Metoda techniczna:
Metoda techniczna polega na bezporednim pomiarze napicia i natenia prdu.
Pomiaru napicia dokonujemy na koc�wkach rezystora przy pomocy woltomierza oraz natenia prdu pyncego przez opornik przy pomocy amperomierza. Rezystancj obliczamy na podstawie prawa Ohma i Kirchhoffa.
Wyr�niamy dwa ukady , przy pomocy kt�rych moemy dokona pomiar�w.
Rysunek nr:1.
Woltomierz V jest wczony r�wnolegle do mierzonego opornika Rx. Woltomierz wskazuje napicie Uv, kt�re jest takie same jak napicie na koc�wkach badanego opornika Rx.. Miliamperomierz wskazuje natenie prdu Ia, bdce sum natenia prdu I pyncego przez opornik Rx i natenia prdu Iv pyncego przez woltomierz.
Korzystajc z prawa Ohma i praw Kirchhoffa otrzymujemy zaleno:
Wz�r 1 :
Uv
Rx =
Uv
Ia -
Rv
Uv
gdzie Rv = to rezystancja wewntrzna woltomierza.
Iv
Rysunek nr:2
Ukad ten r�ni si od poprzedniego tym, e woltomierz jest poczony r�wnolegle z opornikiem Rx i amperomierzem. Amperomierz wskazuje natenie prdu Ia , kt�re jest takie samo jak natenie prdu pyncego przez opornik Rx. Woltomierz wskazuje napicie Uv, kt�re jest sum napicia U na badanym oporniku i napicia Ua na amperomierzu.
Rezystancj okrela wz�r :
Wz�r 2 :
Uv - Ia Ra
Rx =
Ia
Ua
gdzie Ra = to rezystancja wewntrzna amperomierza.
Ia
Z wzoru 1 i wzoru 2 wynika , e aby zmierzy Rx , naley zna rezystancj wewntrzn woltomierza lub amperomierza. W metodzie technicznej dy si do maksymalnego uproszczenia pomiar�w i oblicze. Rx moemy wic obliczy z zalenoci ( odpowiednio musimy dobra ukad i mierniki) :
Wz�r 3 :
Uv
Rx =
Ia
W ukadzie z rysunku nr .1 wz�r :3 bdziemy mogli zastosowa wtedy, gdy natenie prdu pyncego przez woltomierz bdzie duo mniejsze od natenia prdu pyncego przez badany opornik, tak wic gdy Rv >>Rx. Rezystancja woltomierza jest wiksza od rezystancji Rx.. Ukad jest wykorzystywany, gdy mierzona rezystancja Rx jest maa.
W ukadzie z rysunku nr .2 wz�r :3 bdziemy mogli zastosowa wtedy, gdy spadek napicia na amperomierzu bdzie znacznie mniejszy od spadku napicia na oporniku Rx, czyli Ra << Rx.. Rezystancja amperomierza jest mniejsza od mierzonej rezystancji Rx. Uklad jest wykorzystywany do pomiaru duych rezystancji Rx.
Metoda mostkowa :
Rysunek nr: 3
Metoda mostkowa pomiaru rezystancji polega na wykorzystaniu cztero ramiennego mostka zwanego mostkiem Wheatstone'a. Ramiona mostka tworz oporniki Rx ( badany opornik ), R1,R2,R3,R4. W przektn mostka wczony jest galwanometr G. Mostek jest zasilany przez 
r�do Z. Pomiar polega na doprowadzeniu mostka do stanu r�wnowagi poprzez zmian rezystancji R2. Mostek jest zr�wnowaony , gdy przez galwanometr nie pynie prad. Czyli r�nica potencja�w pomidzy punktami C i D jest r�wna 0 , a wic Vc=Vd. Z r�wnoci tej wynika, ze napicie pomidzy punktami A i C jest r�wne napiciu pomidzy punktami A i D.
Czyli
Uac = Uad
Ucb = UDB
Poniewa w stanie r�wnowagi mostka przez galwanometr prd nie pynie, wic natenie prdu pyncego przez rezystory RX i R2 jest takie samo i wynosi I1. Podobnie natenie prdu pyncego przez oporniki R3 i R4 wynosi I2.Zatem na podstawie prawa Ohma powysze r�wnoci mona zapisa nastpujco :
Wz�r :
I1 RX = I2 R3
oraz
I1 R2 = I2 R4
Dziel stronami powysze r�wnania otrzymamy:
RX = R2 ------------
Tak wic znajomo wartoci R2 R3 R4 w tsnie r�wnowagi mostka umoliwia wyznaczenie RX.
Czsto wykorzystywany jest liniowy mostek Wheatstone'a. W mostku tym R3 R4 zastpuje opornik drutowy o staym przekroju i ustalonej dugoci. Wzdu drutu lizga si kontakt K poczony z galwanometrem. Stosunek R3/R4 mona zastpi l1 /l2 otrzymujc
Rysunek nr: 4.
Wz�r:
W pomiarach mostkiem Wheatstone'a dy si do tego, aby R3 = R4 (l1 =l2), w�wczas dokadno pomiar�w bdzie najwiksza. Tak wic znajomo l1 ,l2 R3 umoliwia wyznaczenie Rx.
4.Obliczenia:
Opornik Warto Jednostka Wielko
1. R - 21 0,1 maa
2. R - 25 11 rednia
3. R - 23 40 dua
|
|
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
77, Cwiczenie 77 d, TARASIUK
70, Cwiczenie 70 d, TARASIUK
70, Cwiczenie 70 e, TARASIUK
58, Cwiczenie 58 b, TARASIUK
ćwiczeniee 43, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizyczna, Opraco
Ćwiczenie 43, cw43wstep (1), Uniwersytet Wrocławski, Instytut Fizyki Doświadczalnej, I Pracownia
tematy ćwiczeń laboratoryjnych fizyka Cwicz 43
cwiczenie 43 FIZYKA H1, Politechnika Wrocławska, W-5 Wydział Elektryczny, Fizyka G2, fiza laborki, f
Ćw nr 24, Lab fiz 24, Ćwiczenie 43
cwiczenie 43 (2)
Ćwiczenie nr 43(1)
43 -kopia, sprawozdania, Fizyka - Labolatoria, Ćwiczenie nr43
ćwiczeniee 43Aneta Łoboda, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizy
Ćwiczenie nr 43, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
43, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwiczenie nr43
CWICZENIE 43, Studia, AAAASEMIII, 3. semestr, Elektrotechnika II
więcej podobnych podstron