Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Цель работы: 1. Освоить методы измерения сопротивления в цепях постоянного тока.
2. Научится выбирать методы измерения для получения
наиболее точного результата.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Условно омические сопротивления можно разделить на три группы:
- малые (до 1 Ом)
- средние (от 1 до 105)
- большие (свыше 105 Ом)
Из возможных методов и средств измерений наиболее часто применяются:
1. Косвенные методы измерения (амперметра и вольтметра, методом одного прибора амперметра или вольтметра).
2. Прямое измерение прибором непосредственной оценки (омметром).
3. Прямое измерение прибором сравнения (измерительным мостом, потенциометром).
Однако необходимо заметить, что такое разделение условно, так как в любом случае используется вспомогательный источник питания, который оказывает влияние на полученный результат.
Необходимо так же разделять измерение сопротивлений при постоянном токе и переменном токе.
Измерение косвенными методами
Метод амперметра и вольтметра.
| Рис.1. Схема измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра |
| а |
| б |
| U |
| U |
Расчет производится по закону Ома с учетом внутренних сопротивлений вольтметра и амперметра для схемы на рис.1.а получим
Rx = 
= 
; (15)
где UV – измеренное вольтметром напряжение, В;
IA – измеренный амперметром ток, А;
RA – внутренне сопротивление амперметра, Ом.
для схемы рис.1.б
Rx = 
= 
; (16)
где RV – внутренне сопротивление вольтметра, Ом.
Достоинство метода заключаются и в том, что через измеряемое сопротивление можно пропускать такой же ток, как и в условиях его работы что, является важным при измерении сопротивлений, значения которых зависят от токов.
| Рис.2. Одинарный мост Уитстона |
Наиболее точные показания при измерении сопротивлений получают при использовании мостовых схем. Они являются наиболее универсальными и простыми.
Одинарный мост
Наиболее простой одинарный мост постоянного тока соединенный по схеме Уитстона (рис.2). Он используется при измерении сопротивлений более 1 Ома. В общем случае мост состоит из четырех сопротивлений разделенных на две диагонали: диагональ «CD» содержит источник питания, диагональ «АВ» индикатор, в качестве которого используется гальванометр.
Сопротивления R1, R2, R3, RX являются плечами моста, при этом сопротивление R1 и R2 называются балансовыми плечами моста, R3 – сравнительным, RX – измеряемое сопротивление.
Мост оказывается уравновешенным если разность потенциалов между точками А и В равна нулю. Это условие выполняется при постоянстве сопротивлений R1 и R2. При изменяющемся сопротивлении R3.
Условием равновесия моста является равенство произведений сопротивлений противоположных плеч
. (22)
из формулы (22) следует, что величина неизвестного сопротивления равна
. (23)
Условие равновесия моста можно достичь двумя путями: изменением сравнительного сопротивления R3 при постоянном отношении балансных плеч R1/R2 и изменением отношения R1/R2 при постоянном R3. В настоящее время разработаны несколько типов мостовых схем (мост Вина, мост Максвелла – Вина, мост Вина-Робинсона, мост Шеринга) которые различаются элементами электрической цепи, включенными в плечи моста. Они используются в основном при измерениях на переменном токе.
Однако вносимые соединительными проводами погрешности затрудняют использование данной схемы при измерении малых сопротивлений
Погрешности мостов в основном зависят от пределов измерения. Наивысший класс точности прибора 0,02.
