Slezská univerzita v Opavě - Filosoficko-přírodovědecká fakulta
Fyzikální praktikum II —Elektřina a magnetizmus
Jméno: Ročník, obor: Vyučující:
Mgr. Richard Svacha
Akademický rok:
2012/2013
Spolupracující: Název úlohy:
Měření odporu rezistoru
Datum měření:
12. 3. 2013
w
Číslo úlohy:
E2
Název úlohy:
Měření odporu rezistoru Datum odevzdání:
12. 3. 2013
Úkoly:
1. Změřit hodnoty odporů rezistoru RB, RC,RD oběma variantami přímé metody.
Porovnat výsledky měření bez započtení vnitřních odporů měřících přístrojů
s výsledky, ve kterých jejich vnitřní odpor započteme. Změřit odpory rezistoru
ohmmetrem a porovnat je s výsledky měření.
2. Změřit odpor rezistoru RB, RC,RD můstkovou metodou a rovněž je porovnat s
velikostmi naměřenými ohmmetrem.
Pomůcky:
Panel s rezistory RB, RC,RD ; ampérmetr; volmetr; galvanometr; panel Wheatstoneova
můstku se sadou odporů; odporová dekáda, ohmmetr; stejnosměrný zdroj elektrického napětí;
reostat; spojovací vodiče.
Naměřené a vypočtené hodnoty.
Pro měření odporu přímou metodou podle varianty A j sme sestavili následující obvod.
Obr. 1: Schéma zapojení přímé metody, varianta A.
R
Odpor Rx jsme postupně nahradili neznámými odpory RB, RC,RD a pro každý provedli 3
měření. Pro budoucí výpočet skutečné hodnoty odporuje nezbytné zapsat vždy vnitřní odpor
měřícího přístroje na daném měřícím rozsahu.
Tab. 1: Měření odporu přímou metodou podle varianty A
RB Rc RD
Rozsah V: 2,4V RV=12000Q
Rozsah A: 12mA RA=100Q
Rozsah V: 12V RV=60000Q
Rozsah A: 12mA RA=100 fi
Rozsah V: 12V RV=60000Q
Rozsah A: 0,6mA RA=1170 Q
Č. měř. U [V] I [mA] R [Q] U [V] I [mA] R [Q] U [V] I [mA] R [Q]
1 1,8 9 9
2 2,0 10 10
3 2,2 11 11
Ve srovnávací tab. 2 jsou přehledně hodnoty odporů naměřených a vypočtených.
V 1. řádkuje odpor vyjádřený bez započtení vnitřního odporu přístrojů, tedy RX
V 2. řádkuje odpor vyjádřený se započtením vnitřního odporu přístrojů, tedy
R
Ux=Uy-UA=Uy R
I I I A
Ve 3. řádkuje odpor změřen multimetrem.
Tab. 2: Srovnávací tabulka velikostí odporů.
RB/ÍI Rc/Q RD/ÍI
'A
R - ^ - R A
*A
R-MULTIMETRM
Pro měření odporu přímou metodou podle varianty B jsme sestavili následující obvod:
Obr. 2: Schéma zapojení přímé metody, varianta B.
R
A
Odpor RX jsme postupně nahradili neznámými odpory RB, RC,RD a pro každý provedli 3
měření. Pro budoucí výpočet skutečné hodnoty odporuje nezbytné zapsat vždy vnitřní odpor
měřícího přístroje na daném rozsahu.
Tab. 3: Měření odporu přímou metodou podle varianty B.
RB Rc RD
Rozsah V: 2,4V RV=12000Q
Rozsah A: 12mA RA=100Q
Rozsah V: 12V RV=60000Q
Rozsah A: 12mA RA=100 fi
Rozsah V: 12V RV=60000Q
Rozsah A: 0,6mA RA=1170 Q
Č. měř. U [V] I [mA] R [Q] U [V] I [mA] R [Q] U [V] I [mA] R [Q]
1 1,4 9 9
2 1,6 10 10
3 1,8 11 11
Ve srovnávací tab. 4 jsou přehledně hodnoty odporů naměřených a vypočtených.
V 1. řádkuje odpor vyjádřený bez započtení vnitřního odporu přístrojů, tedy Rx = .
IA
V 2. řádkuje odpor vyjádřený se započtením vnitřního odporu přístrojů, tedy
_UX_ Uy _ Uy
X
K IA-Iy j
A
Ry
Ve 3. řádkuje odpor změřen multimetrem.
Tab. 4: Srovnávací tabulka velikostí odporů.
RB/ÍI Rc/Q RD/ÍI
h
R - U
"
R-MULTIMETRM
Tab. 5: Výpočet měření odporu Rx.
RB Rc RD
Iv [mA] R - U Y
rol Iv [mA] R - U Y
rol Iv [mA] R - U Y
rolIv [mA]
1
A V
Iv [mA]
1
A V
Iv [mA]
/ - /
Závěr: Z tabulky 2 a 4 vyplývá: Metoda A je vhodná pro měření malých odporů, metoda B
pro měření velkých odporů.
2. Měření odporu rezistorů RB, RC, RD můstkovou metodou.
Sestavili jsme následující obvod:
Obr. 3: Wheatstoneův můstek
Pro hledaný odpor Rl plyne vztah: R, — Rj —-.
1 2
Rt
Odpor Ri nahradíme postupně neznámými odpory RB, RC,RD . Odpory Rs a R4 vybereme ze
známých. Odpor R2 je tvořen odporovou dekádou a jeho velikost nastavujeme do stavu, kdy
galvanometrem neprochází proud.
Výsledky měření odporu pomocí můstku jsou v tab. 5.
Tab. 5: Měření odporu můstkovou metodou
R 3 [a] R4 [a] R2 [a] Ri [a] RMULTMETR [Í2]
RB
Rc
RD
Závěr: Hodnoty v posledních dvou sloupcích jsou , proto považuji můstkovou
metodu za přesnou.