Masurarea rezistentei electrice

Masurarea rezistentei electrice

Scopul lucrarii consta in prezentarea catorva metode si scheme de masurare a rezistentei electrice.

1.Consideratii teoretice

Metodele de masurare a rezistentei electrice mai des utilizate sunt:

1. Metoda voltampermetrica;

2. Metoda compararii;

3. Metoda directa cu logometru.

1.1 Metoda voltampermetrica

Este o metoda indirecta ce se bazeaza pe masurarea curentului ce trece printr-o rezistenta si a tensiunii la bornele sale, intrucat conform legii lui Ohm:

2.01

In functie de pozitia reciproca a instrumentelor pentru masurarea tensiunii si curentului, se cunosc doua scheme, prezen-tate in figura 2.01.

Schema a. este cunoscuta sub numele de schema in 'amonte', iar schema b. este cunoscuta sub numele de schema in 'aval', dupa pozitia voltmetrului in raport cu ampermetrul. Ambele scheme sunt afectate de erori deter-minate de comportarea si caracteristicile neideale ale aparatelor de masura utilizate.

Astfel, in cazul schemei in 'amonte' valoarea exacta a rezistentei este:

  2.02

iar valoarea masurata:

2.03

Eroarea relativa procentuala cu care se efectueaza masurarea este:

2.04

Prin urmare, eroarea metodei este cu atat mai mica cu cat rezistenta interna a ampermetrului este mai mica comparativ cu rezistenta necunoscuta R_x. Datorita aces-tui fapt aceasta conexiune in 'amonte' trebuie utilizata la masurarea rezistentelor mari.

In cazul schemei in 'aval':

  2.05

  2.06

2.07

2.08

Eroarea relativa a masurarii este:

2.09

Aceasta eroare este cu atat mai mica cu cat rezis-tenta de masurat este mai mica in comparatie cu rezis-tenta interna a voltmetrului, motiv pentru care cone-xiunea in aval se utilizeaza la masurarea rezistentelor mici.

Avantajele metodei voltampermetrice sunt:

a. simplitatea;

b. posibilitatea masurarii rezistentei la curentul

de functionare din schema, lucru important in cazul rezistentelor a caror valoare variaza sensibil cu tempe-ratura.

Dezavantajele metodei sunt:

a. necesitatea utilizarii a doua instrumente de masura;

b. eroarea totala creste prin utilizarea a doua instrumente.

1.2 Metoda compararii

Utilizeaza pentru masurare un aparat numit punte Wheatstone, avand o schema de principiu ca in figura 2.02.

R₂; R₄- rezistente reglabile continuu si simultan;

R₃- rezistenta reglabila in trepte cu comutatorul K;

G - galvanometru utilizat ca indicator de nul

Rezistenta de masurat se conecteaza intre bornele A si B ale aparatului. Cu comutatorul K se determina domeniul rezistentei R_x localizat la indicatia minima a galvanometrului. Se regleaza raportul R₂/R₄ pana cand curentul prin diagonala puntii este nul.

In acest caz este valabila relatia:

2.10

adica:

2.11

Aceasta metoda este precisa, utilizabila pentru o gama larga (1W 1MW) a valorii rezis-tentei necunoscute R_x.

1.3 Metoda directa

Metoda directa foloseste pentru masurarea rezisten-telor aparate numite ohmmetre.

Se cunosc mai multe tipuri constructive de ohmmetre.

Unul semnificativ este tipul logometrului magnetoe-lectric prezentat in figura 2.03.

Cele doua bobine ale logometrului, perpendiculare

intre ele, sunt parcurse res-pectiv de curentii I₁ si I₂, aceiasi care parcurg rezistenta R_x si rezistenta R.

Cei doi curenti determina doua cupluri antagoniste care vor fi in echilibru in campul magnetic de inductie B, in pozitia unghiulara data de relatia:

2.12

Intrucat:

; 2.13

rezulta ca:

; 2.14

Asadar pozitia bobinelor, prin marimea tga, este o masura a rezistentei R_x si cadranul ohmmetrului poate fi gradat direct in valori ale rezistentei electrice. 

2. Desfasurarea lucrarii

a. Se noteaza valorile pentru R_V si R_A indicate de conducatorul lucrarii.

b. Se apeleaza programul Electronic Workbench, se realizeaza montajul in 'amonte', se seteaza pentru R_V si R_A valorile de la punctul a. si se masoara valorile a zece rezistente.

b. Cu acelasi program si aceleasi instrumente se realizeaza montajul in 'aval' si se masoara valorile acelorasi rezistente.

c. Se trec in tabelul 2.1 valorile masurate cu cele doua montaje si se compara cu cea programata, considerata etalon.

tabelul2.1

d. Se apeleaza programul Microsoft Excell si se prezinta grafic variatia:

  2.15