EM 3.2, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozdania, Laboratoria, Laboratorium fizyki, FIZYKA


Dominika Stoma GR. 3.5 Data wykonania pomiarów

15.11.1999r.

Ćwiczenie 3.2

Pomiar oporu układu za pomocą mostku Wheatstone'a.

1.WPROWADZENIE;

Jednym z najpopularniejszych układów służących do pomiaru oporu przewodników jest mostek Wheatstone'a. Przedstawiony na rysunku poniżej; składający się z:galwanometru, opornika dekadowego, opornika zabezpieczającego, źródła prądu oraz wyłącznika zwykłego i telegraficznego.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
W górnej gałęzi mostka włączony jest opór badany Rx i opór wzorcowy R3=200Ω. Gałąź dolną stanowią drut oporowy o przekroju porzecznym S i długości 1m. Do punktu A i B dołączone jest źródło prądu stałego. Dolną gałąź stanowi drut oporowy o przekroju poprzecznym `'s'' i długości 1m. Wyróżnia się 2 obwody (oczka). Dla których zgodnie z drugim prawem Kirchhoffa możemy zapisać następujące równania;

0x01 graphic
0x01 graphic

Stąd możemy zapisać;

0x01 graphic
0x01 graphic

Zaś napięcie między punktami C i P jest równe U=U1-U2. Więc z powyższych zależności otrzymujemy;

U=J1*RX-J2*R1

Gdy R1*R3=RX*R2 to mamy do czynienia z warunkiem równowagi lub zerowania się mostka. Wskaźnikiem zerowania jest galwanometr podłączony w punkcie C i D o wskazaniu Jg=0.

Jeżeli przyjmiemy oznaczenia:

a-długość odcinka AC

l-długość drutu oporowego o oporze właściwym ρ

to możemy zapisać

0x01 graphic
0x01 graphic

Podstawiając te wartości do warunków równowagi i przekształcając otrzymane równanie dochodzimy do postaci;

0x08 graphic
(*)

co pozwoli na wykonanie tego ćwiczenia, a następnie na obliczenie błędu pomiaru.

2. WYNIKI DOŚWIADCZENIA;

Wartości pomiaru umieszczamy w tabeli załączonej poniżej; a następnie przeprowadzamy przykładowe obliczenie dla wartości średniej pomiaru

l.p.

a [cm]

Δa [cm]

R3 [Ω]

RX [Ω]

1

49,8

0,5

200

198,4064

2

50

0,7

200

200

3

49,8

0,4

200

198,4064

4

49,7

0,6

200

197,6143

5

49,7

0,5

200

197,6143

6

50

0,3

200

200

7

49,6

0,7

200

196,8254

8

49,9

0,2

200

199,2016

9

49,7

0,8

200

197,6143

10

49,9

0,2

200

199,2016

11

50

0,3

200

200

Wartości średnie

49,82727

0,472727

200

198,6258

Przykładowe obliczenia dla wartości średniej pomiarów;

0x01 graphic

2.ANALIZA BŁĘDU;

Zostanie przeprowadzona metodą różniczkowania wzoru (*). Stąd błąd maksymalny może być wyrażony za pomocą wzoru;

0x01 graphic

gdzie;

0x01 graphic
---co stanowi maksymalną wartość `a' przy której galwanometr nie reaguje.

0x01 graphic

Podstawiając wartości liczbowe do powyższych zależności otrzymamy wartość liczbową błędu maksymalnego, który wynosi;

0x01 graphic
=6.356009+13.712656=20.068665Ω

Mając wartość błędu maksymalnego możemy teraz obliczyć błąd procentowy;

0x01 graphic

4.WNIOSKI;

Otrzymany opór obliczany jest za pomocą mostka. Mimo, że metoda jest jedną z najczęściej stosowanych i jedną z dokładniejszych metod używana przy pomiarach laboratoryjnych obarczona jest jak każdy pomiar błędem.

Pomiary przeprowadzone były z dość dużą dokładnością względną. Są jednak obarczone dużym błędem. Dyskusja wykazała błąd pomiaru rzędu 10.104%, Co należy uznać za znaczny, przy wartości samego błędu maksymalnego oporu zmierzonego na poziomie RX=20.068665Ω.

Wartość tak dużego błędu może być tłumaczona niewielką liczbą pomiarów.

Dlatego przy wykonaniu tego ćwiczenia należy zwrócić baczną uwagę na możliwość zwiększenia dokładności pomiarów. Zastosowanie bardziej dokładnych przybliżeń, oraz zwiększenie liczby pomiarów także doprowadzi do zwiększenia dokładności i jakości wyników.

1

1

0x01 graphic

R2

R3 R30x01 graphic

R1

Rs

Rx

G

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wyznaczanie długości fal świetlnych przepuszczanych przez fil, Politechnika Lubelska, Studia, semest
Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od stę, Politechnika Lubelska, Studia, semest
Drgania Ćwiczenie nr 13, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Laborka, Lab
06, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozdania, Labor
20'', Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozdania, Lab
BLUMEN, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Elektryczny, ENERGOELEKTRONIK
POLITECHNIKA LUBELSKA, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, MATERIAŁOZNAS
10, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozdania, Labor
14'''''''''', Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, sprawozdania, Sprawozda
układy kombinacyjne, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Elektryczny, Teo
LAB6MICR, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Elektryczny, MIKROPROCESORY
Teoria niezawodności, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, ŚĆIĄGAWKI, Teor
MICRO7~1, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Elektryczny, MIKROPROCESORY
Fizy5, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Sprawozdania-dokumenty, Fiza,
JAUT6~1, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, AUTOMATYKA LABORATORIUM, AUT
Drgania Ćwiczenie nr 5 +wykres, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Labor
E5 2, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Sprawozdania, Sprawozdania-dokumenty, Fiza, L

więcej podobnych podstron