Handige tips

Bepaling van onbekende weerstand met behulp van een DC-brug

Pin
Send
Share
Send
Send


Beschrijf de methode voor het meten van weerstand met een voltmeter en ampèremeter. Onder welke omstandigheden in elk circuit kan een onbekende weerstand worden bepaald met behulp van formule (2.1)?

De weerstand van een elektrische installatie of een deel van het elektrische circuit kan worden bepaald met behulp van een ampèremeter en voltmeter, met behulp van de wet van Ohm. Bij het inschakelen van de apparaten volgens het schema, en niet alleen de gemeten stroom passeert ik de ampèremeterXmaar ook huidige Ivstroomt door een voltmeter. Daarom weerstand

waarin Rv - weerstand van de voltmeter.

Wanneer de apparaten volgens het schema worden ingeschakeld, meet de voltmeter niet alleen de spanningsval Ux bij een bepaalde weerstand, maar ook de spanningsval in de wikkeling van de ampèremeter UEen = IREen. daarom

waarin REen - weerstand van de ampèremeter.

In gevallen waarin de instrumentweerstanden onbekend zijn en daarom niet in aanmerking kan worden genomen, is het noodzakelijk om het circuit te gebruiken bij het meten van lage weerstanden en bij het meten van grote weerstanden. In dit geval wordt de meetfout bepaald in het eerste circuit door stroom Iven in de tweede - de spanningsval UA, zal klein zijn in vergelijking met de huidige IX en spanning UX

Hoe wordt onbekende weerstand bepaald door substitutie?

Deze methode is gebaseerd op het feit dat als in een deel van het circuit de geleider wordt vervangen (vervangen) door een andere met dezelfde weerstand, de stroomsterkte in het circuit niet verandert.

Ga als volgt te werk om weerstand te meten met de vervangingsmethode. Meet stroom in circuit met onbekende weerstand RXvervang dan deze weerstand door de weerstandsopslag R0 en kies de weerstand van de winkel zodat de huidige sterkte in het circuit hetzelfde wordt. De weerstand die in de winkel is ingevoerd, geeft de waarde van de gemeten weerstand. De nauwkeurigheid van de meting door de vervangingsmethode wordt bepaald door de nauwkeurigheidsklasse van de ampèremeter en weerstandsopslag 6.

Wat is de Wheatstone-brug?

De Wheatstone Bridge-methode is een van de meest nauwkeurige methoden voor weerstandsmeting. Gemeten weerstand Rx en drie andere R, Rb R2 is verbonden zodat een gesloten vierhoek wordt gevormd. Een dergelijk systeem wordt de Wheatstone Bridge, een Rx, genoemd. R, Rb R2 - schouders van de brug. Maak onderscheid tussen evenwichtige en onevenwichtige brug. Met een willekeurige verhouding van de schouders van de brug is de brug onevenwichtig (stroom vloeit door de galvanometer). Er is één duidelijke relatie tussen de schouders van de brug, waarin de brug in balans is: 1g=0.

Leid de formule af voor het berekenen van de onbekende weerstand in de brugmethode.

Wheatstone Bridge bestaat uit vier weerstanden - schouders, die onderling zijn verbonden zodat ze een gesloten vierhoek vormen. Naar zijn twee tegenovergestelde hoeken Eenen deverbind de polen van een gelijkstroombron Een aan de andere twee Cen Dsluit een gevoelige galvanometer of potentiaalverschilmeter aan. Het schematische diagram van de Wheatstone-brug wordt getoond in Fig. 10.

Als de brug is aangesloten op de bron E, op het gedeelte van de brug SDvanwege de ongelijkheid van de potenties van de punten Cen Der kan een elektrische stroom vloeien en de naald van de galvanometer zal afbuigen. Om SDer was geen stroming, gelijkheid van puntenpotentieel is noodzakelijk Cen D(evenwichtstoestand voor de brug).

Verander het potentiaalverschil tussen punten Cen Dop deze manier mogelijk: als een plot ADVgekalibreerde draad (reochord) met schuifcontact is ingeschakeld D.Reochord is uitgerust met een schaal. Door de rechord-schuifregelaar te verplaatsen, kunt u een gebrek aan stroom in het gebied bereiken SDdat wordt geregistreerd door een galvanometer. Geeft de stroom aan die in het gebied stroomt ADVh Erez ik1en op de site DIA- door ik2. Voor elk van de vier armen van het rechord schrijven we de vergelijkingen volgens de wet van Ohm:

waarin , , , - puntpotentialenEen, C, de, Drespectievelijk.

Bij afwezigheid van stroom door de galvanometer . Daarom kunt u schrijven:

, , (2.05.4)

. (2.05.5)

De evenwichtstoestand van de brug wordt dus alleen bepaald door de verhouding van de rechord-schouders en is niet afhankelijk van de elektromotorische kracht van de bron die het circuit voedt.

Omdat de draad waarvan het reochord is gemaakt ADV,homogeen en heeft over de gehele lengte dezelfde lengte, daarna de weerstandRHELLenRVerre Oostenevenredig met de overeenkomstige schouderlengtesl1enl2Slidewire. Daarom (2.05.5) kan worden herschreven als:

, (2.05.6)

vandaar de onbekende weerstand:

. (2.05.7)

Bepaling van onbekende weerstand met behulp van een DC-brug

Leerhulp voor laboratoriumwerk nr. 3.4 in de discipline "Natuurkunde"

Federale Universiteit van het Verre Oosten

Bepaling van onbekende weerstand met behulp van een DC-brug: educatieve en methodische. handleiding voor laboratoriumwerk nr. 3.4 in de discipline "Natuurkunde" / Far Eastern Federal University, School of Natural Sciences [comp. O. Plotnikova]. - Vladivostok: Verre Oosten. Fed. Universiteit, 2013. - p.

De handleiding, opgesteld bij het Departement Algemene Natuurkunde van de School voor Natuurwetenschappen van de FEFU, bevat een kort theoretisch materiaal over het onderwerp 'Weerstand van een elektrisch circuit. Wetten van een gelijkstroom "en instructie in laboratoriumwerk" Bepaling van onbekende weerstand met behulp van een gelijkstroombrug "in de discipline" Fysica ".

Voor bachelorstudenten van FEFU.

©FGAOU VPO "FEFU", 2013

Doel van het werk: Raak vertrouwd met de methode voor het berekenen van de parameters van een elektrisch circuit op basis van het gebruik van brugcircuits (DC-brug), vind een onbekende weerstand met een brug.

Elektrische weerstand.

Wanneer stroom door een metalen geleider stroomt, ondervinden stroomdragers die in richting bewegen botsingen met ionen die zich in de knooppunten van het kristalrooster bevinden. Dit bepaalt de aanwezigheid van elektrische weerstand in de geleiders. Weerstand is afhankelijk van het materiaal van de geleider, de temperatuur en de afmetingen. Voor een cilindrische geleider (bijvoorbeeld een draad) kan de weerstand worden gevonden met de formule:

, (1)

waarbij p de soortelijke weerstand is afhankelijk van het materiaal van de geleider en zijn temperatuur, is de lengte van de geleider, S is het dwarsdoorsnedeoppervlak van de geleider.

De afhankelijkheid van temperatuurbestendigheid voor metalen geleiders wordt uitgedrukt door de formule:

, (2)

waar ρ0- soortelijke weerstand bij 0 0 С, t - temperatuur geleider, α - temperatuurcoëfficiënt (α = 0,004 K -1).

De weerstandseenheid in het SI-systeem is Ohm.

Wetten van Ohm.

Voor een homogeen deel van de keten wordt de wet van Ohm uitgedrukt door de formule:

, (3)

waar U de spanning is in deze sectie, R is de weerstand van de sectie, I is de huidige sterkte daarin.

Voor een heterogene (met een huidige bron) sectie Ohm's wet:

, (4)

waar r0- interne weerstand van de huidige bron, ε- emf bron.

Voor een gesloten circuit, de wet van Ohm:

. (5)

Bekijk de video: Steel Country (Oktober 2021).

Pin
Send
Share
Send
Send