Măsurarea rezistivității conductorului

rezistivitatea

Scopul lucrării. explora metode de măsurare a rezistenței de conductori, să învețe să se ocupe de datele experimentale folosind teoria erorilor.

Echipamente. dispozitivul cuprinzând redresor,

ampermetru, voltmetru, calculator.

Curent și tensiune - principalii parametri ce caracterizează modul de circuit electric. Metodele și instrumentele utilizate pentru măsurarea acestor cantități sunt variate și depind de frecvența valorii măsurate curentă, precizia dorită, forma curbei, și așa mai departe. D.

Rețineți că, odată cu includerea unui ampermetru sau a unui voltmetru în circuit electric se poate modifica valoarea măsurată. Acest lucru se datorează faptului că rezistența ampermetru este diferită de zero, iar rezistența voltmetru nu este infinit, prin care aceste dispozitive o cădere de tensiune și de alimentare a sursei externe.

Eroarea rezultată din includerea mijloacelor de măsurare în circuitul țintă, și este o parte a metodei de eroare. Definim o eroare atunci când ampermetru în circuitul electric (figura 1). Să presupunem că este necesar să se măsoare curentul într-un circuit cu o rezistență R. la care o tensiune U. curent în acest circuit

După comutarea ampermetru având RA rezistență. circuit curent scade și devine egal

Este această valoare actuală I prezintă un ampermetru.

Metoda de măsurare de eroare relativă în acest caz

Prin urmare, atunci când măsurarea curentului necesar pentru a selecta dispozitivele care au o rezistență internă mult mai mică decât RA rezistența de sarcină R în circuit. Aceasta explică dorința de a avea cea mai mică rezistență posibilă ampermetru.

Estimăm influența rezistența internă a voltmetrului RV măsurare de tensiune de precizie (Figura 2). UR tensiune la bornele rezistorului cu rezistență R

unde E - sursa CEM; R0 - impedanță sursă proprie.

După pornirea voltmetru având o rezistență intrinsecă RV paralelă rezistor R. Tensiunea U la bornele acestui rezistor este egală cu

Metoda de măsurare de eroare relativă în acest caz

În cazul în care R0<

Metoda ampermetru și voltmetru atunci când este măsurat

Printre metodele indirecte de măsurare aplicare rezistențe a găsit metoda voltmetru ampermetru, și care are o gamă largă de măsurare a rezistenței și simplitate. Prin măsurarea tensiunii și curentului, conform schemei din Figura 3, rezistența măsurată este găsit de formula

în cazul în care UV, IA - tensiune și curent a voltmetru și ampermetru.

Precizia metodei depinde de consumul intern de rezistență și puterea dispozitivelor și circuitelor lor de comutare. Pentru circuitul prezentat în figura 3, citirea voltmetru corespunde UV este măsurată picătură UR tensiune pe rezistența rezistor R., iar ampermetrul se datorează atât curentului prin rezistor R. și voltmetrul consumului. Valoarea rezistenței circuitului paralel notată R '

în cazul în care IA, IR.IV - curent prin ampermetru, voltmetru și de sarcină, respectiv.

Despartitor numărătorul și numitorul termenul prin termenul pe IR. obținem

Eroarea relativă pentru acest caz

Valoarea rezistenței obținută prin utilizarea circuitului prezentat în figura 4, notat

în cazul în care UV, UA. UR - tensiune pe voltmetru, ampermetru, și R, respectiv.

Eroare relativă a metodei pentru acest caz

Comparația (3) și (5) vă permite

Dacă inegalitatea corespunde măsurării rezistivității rezistențe de valoare mică, naris.3 circuitul utilizat, iar dacă acest lucru este valabil și pentru diagrama R. rezistență mare de Fig.4.

Precizia metodei pot fi complet eliminate, dacă definim cădere de curent și tensiune bazat R pe ampermetru.

Ordinea de performanță

În această lucrare, măsurarea rezistivității se face prin măsurarea rezistenței firului rezistiv. Pentru comparație, măsurătorile sunt efectuate pe două scheme prezentate în figura 3 și figura 4.

1. Măsurarea rezistenței circuitului de Fig.3. Cu această includere dispozitive pe R. tensiunii măsurate și curentul prin rezistența R este determinată prin scăderea citirile curente de la un ampermetru, voltmetru care curge prin:

Apoi, rezistența R, avem:

2. Măsurarea rezistenței circuitului de Fig.4.

Pentru acest sistem, următoarele formule:

în care RA - ampermetru rezistență internă, UV - citire voltmetru, IR - milliammeter lectură.

Rezistivitatea r este determinat prin formula conductor de rezistență:

unde S - secțiunea conductorului, l - lungimea conductorului, R - rezistența conductorului rezistiv pe lungimea l.

1. Porniți aparatul de măsură.

2. Faceți clic pe „punte“ panoul de cheie. Când această măsurătoare se realizează conductor de rezistență. Tasta apăsată prevede o punte de curent continuu extern.

3. Selectați circuitul de măsurare printr-un comutator de pe panoul de bord. Comutatorul asigură măsurarea Presat de tensiune pe rezistența R (3), presat - curentul prin rezistența R (Figura 4).

4. Rolă set de console de lungime aproximativ 0,7 conductor de la bază. Înregistrare conductor de lungime l.

5. Prin intermediul potențiometrului pentru a stabili o valoare curentă, la voltmetru a arătat

2/3 scara instrumentului.

6. voltmetru și ampermetru măsurători repetate record de 5 ori, curent ușor schimbare în circuit. Rezultatele sunt înregistrate în tabel. Pentru a calcula R utilizând formula (8, 9).

7. Măsurătorile dețin ambele metode descrise.

8. Se calculează eroarea absolută în măsurarea rezistenței R:

9. Se calculează eroarea relativă în determinarea rezistivității r:

Calculele efectuate pentru fiabilitate = 0,95, tα, n = 2.8.

În calculele, folosiți următoarele informații de instalare:

Diametrul firului de rezistență D este prezentată pe suport.

milliammeter Rezistența internă RA = 0,15 ohmi.

Rezistența internă a voltmetru RV = 2500 ohmi.

1. Formulați legea lui Ohm.

2. Care este sensul fizic al rezistivității? Conductivitate?

3. Deoarece rezistența conductorului depinde de dimensiunile sale liniare?

4. Imprimați formulele (8) și (9).

5. Folosind valorile obținute din R. vot, care măsoară schema este mai precisă? Dovedește.

6. Cum rezistența internă a sursei de alimentare de pe acuratețea măsurătorilor voltmetru?

1. Savelyev IV Curs de Fizică generală, Vol.2. M, "Știința", 1988, §34, 35.

2. GA Zisman și OM Todes Curs de Fizică generală, Volumul 2, M, "Știința", 1974, 15, 17.