Jan Posłuszny 27.10.2003r

WBLiW 124772

LABORATORIUM Z FIZYKI

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 43

TEMAT:

Pomiar rezystancji.

Cel ćwiczenia

Wyznaczenie rezystancji oporników metodą mostkową.

Wstęp teoretyczny

Do pomiaru rezystancji metodą mostkową służy liniowy mostek Wheatstone'a. Ramiona mostka tworzą rezystory R₂, badany R_x i opornik drutowy o stałym przekroju i ustalonej długości. Wzdłuż drutu ślizga się kontakt K połączony z opornikiem zabezpieczającym i mikroamperomierzem. Największą dokładność pomiarów uzyskuje się wówczas, gdy odległości l od końców drutu są jednakowe. Wyznaczenie R_x umożliwia, zatem znajomość l₁, l₂ oraz R₂.

SCHEMAT

Przebieg pomiarów:

Obliczenia:

Pomiar oporności rezystora

Wyniki pomiarów dla opornika

1.

2.

3.

Wyniki pomiarów dla opornika

1.

2.

3.

Wyniki pomiarów dla opornika

1.
= 75,4 [Ω]

2.
=
113,0 [Ω] = 75,3 [Ω]

3.
=
51,1[Ω] = 76,6 [Ω]

Wartości średnie oporów dla rezystorów:

R₁₃ = 380,6 [Ω] + 382,9 [Ω] + 380,7 [Ω] = 381,4 [Ω]

R₁₄ = 11100 [Ω] + 11333 [Ω] + 11325 [Ω] = 11252,6 [Ω]

R₁₅ = 75,4 [Ω] + 75,3 [Ω] + 76,6 [Ω] = 75,8 [Ω]

Rachunek błędów dla metody pomiaru mostkiem liniowym Wheatstone'a:

Dla rezystora R₁₃

Dla rezystora R₁₄

Dla rezystora R₁₅

Wartości średnie niepewności pomiarów:

1.
= 4,16%

2.
= 4,13%

3.
= 4,23%

Wartości rezystorów po uwzględnieniu niepewności pomiarowych:

1.
= 381,4 ± 15,8 [Ω]

2.
= 11252,6 ± 464,7 [Ω]

3.
= 75,8 ± 3,2 [Ω]

wnioski

• pomimo starannego przeprowadzenia pomiarów nie udało się uniknąć błędów, znaczny wpływ na dokładność wyznaczenia rezystancji opornika miało użycie w ćwiczeniu mikroamperomierza zamiast dużo dokładniejszego galwnometru

• poza tym obarczona istotnym błędem była niepewność pomiaru odległości l₁, l₂, do której oszacowania w miejsce zwykłej miary centymetrowej powinna zostać użyta dużo dokładniejsza metoda

• największą dokładność pomiaru uzyskuje się dla równych sobie odległości l₁, l₂

• wykonanie ćwiczenia potwierdziło zagadnienia teoretyczne tzn., że do wyznaczenia rezystancji opornika wystarczy jedynie zastosowany i przedstawiony powyżej układ pomiarowy składający się: z opornika R, badanego rezystora R_x, opornika drutowego o stałym przekroju i ustalonej długości, wzdłuż którego ślizga się kontakt K połączony z opornikiem zabezpieczającym i mikroamperomierzem

• godna uwagi jest również sama praca mikroamperomierza - ze stanu równowagi wyprowadzał go nawet najmniejszy ruch zarówno na stanowisku pomiarowym, jak i samym przyrządem, stąd w trakcie pomiarów powinien on być stabilnie przytwierdzony, aby uniemożliwić w jak największym stopniu możliwość popełnienia błędu

• fakt ten miał na pewno swoje uzasadnienie w dokładności wykonywanych pomiarów

• w wyznaczeniu niepewności pomiarowych oporu rezystora skorzystałem z metody logarytmiczej

---