WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

LABORATORIUM FIZYCZNE

Grupa szkoleniowa: E5D9 Podgrupa: 1 Prowadzący: dr inż. Wiśniewski

Łukasz Madej Ocena z przygotowania Ocena końcowa:

Dawid Kruk do ćwiczeń:..................... ...........................

Sprawozdanie z Pracy Laboratoryjnej nr 16

Temat pracy: Wyznaczenie czułości galwanometru zwierciadłowego

I. Wstęp teoretyczny

Galwanometr jest elektrycznym przyrządem pomiarowym, najczęściej magnetoelektrycznym, służącym do pomiaru bardzo małych napięć i natężeń prądu elektrycznego. W praktyce laboratoryjnej najczęściej spotyka się galwanometry z ruchomą cewką w polu nieruchomego magnesu.

W galwanometrach tych siła z jaką pole magnetyczne działa podczas przepływu prądu przez cewkę na pionowe boki ramki i prostopadła do jej płaszczyzny. Fiła F wyraża się wzorem:

( 16.1 )

gdzie: n -liczba zwojów cewki,

I - natężenie prądu w cewce,

a - wysokość ramki,

B - indukcja magnetyczna

Moment skręcający nie zależy od kąta określającego położenia ramki i wynosi :

( 16.2 )

gdzie : b - szerokość ramki,

A - powierzchnia ramki,

Kąt o który obróci się ramka zależy od natężenia przepływającego prądu :

( 16.4 )

Najważniejszym parametrem galwanometru jest jego czułość prądowa C. Określa ona kąt wychylenia ustroju pomiarowego, przy przepływie jednostkowego natężenia prądu. Galwanometr jest tym lepszy im większą ma czułość, bo to oznacza praktycznie możliwość pomiaru bardzo małych prądów. Czułość definiujemy następująco :

( 16.5 )

W przypadku omawianego galwanometru czułość wyraża się wzorem :

( 16.6 )

Czułość możemy również zdefiniować jako :

( 16.9 )

Na podstawie schematu do badania czułości i rezystancji wewnętrznej galwanometru otrzymujemy następujące wzory.

Gdy czułość galwanometru może być funkcją prądu :

( 16.14 )

Gdy C(I)=const korzystamy ze wzoru :

( 16.6 )

Po zmierzeniu wartości R_g łatwo już otrzymać natężenie prądu płynącego przez galwanometr oraz czułość galwanometru.

Cel ćwiczenia:

Zadaniem wykonującego ćwiczenie jest wyznaczenie czułości galwanometru oraz zbadanie jej zależności od wychylenia plamki świetlnej.

II. Opracowanie wyników pomiarów

Tabela pomiarowa:

A Wyznaczenie rezystancji wewnętrznej	Napięcie U		Rezystancja R2
		U^' [V]	U^''[V]	R^'2[kΩ]				R2^''[Ω]
		3	1	20				6
	B Wyznaczenie czułości galwanometru	U [V]	R2 [kΩ]	Lp.	R^'1[Ω]			a[dz]
		2	18	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.	3 6 9 12 15 18 21 24 27 30			5 10 15 21 26,5 32 37,5 42,5 48 53
		2	20	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.	3 6 9 12 15 18 21 24 27 30	5 9,5 14,5 19 24 29 33,5 38 43 48
		2	22	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.	3 6 9 12 15 18 21 24 27 30		4 8,5 13 17,5 22 26 30,5 35 39 44

1. Obliczenia

1. Obliczenie wartości R_g za pomocą wzoru 16.14

2. Wykres zależności wychylenia plamki świetlnej od rezystancji R₁ dla trzech wartości R₂

3. Obliczenie wartości R_g za pomocą wzoru 16.16. Przyjmując, że C(I) = const.

1.4 Wyznaczenie czułości galwanometru dla wszystkich trzech wartości rezystancji R₂

4. Obliczenie błędów granicznych wartości R_g i C

Błąd graniczny z relacji 16.14 Błąd graniczny z relacji 16.16

III. Wnioski

Błąd pomiaru wynoszący w przeważającej części spowodowany jest:

• w największym stopniu niedokładnością odczytu,

• niedokładnością znajomości wartości rezystancji,

• niedokładnością znajomości napięcia.

Wszystkie te czynniki występują jako składniki wartości obliczonego błędu. Jednak oprócz tych czynników duży wpływ na błąd pomiarów mają te, których wartości nie można oszacować np. różnice temperatur, wstrząsy. Ze względu na strukturę błędu nie istnieje sposób zdecydowanego obniżenia jego wartości, wynika on bowiem z urządzeń biorących udział w doświadczeniu.

Konkludując dochodzimy to wniosku, że ćwiczenie mogło być wykonane bardzo dokładnie przez studenta, ale z powodu czynników od niego niezależnych pomiary mogą zawierać błąd.

---