Úloha 2 – Měření odporu můstkovou metodou Měření odporu můstkovou metodou Úvod a teorie Můstková metoda patří mezi nepřímé metody měření odporu. Současně patří (či přímo je nejpřesnější) mezi nejpřesnější metody měření odporu. Její přesnost je dána těmito vlastnostmi metody: při měření můstkovou metodou stačí použít jediný měřicí přístroj, který navíc nemusí vůbec nic přesně měřit, v metodě slouží jen k tomu, aby indikoval, že jím neprochází žádný proud. Proto se o metodě někdy říká, že metoda patří mezi tzv. nulové metody. Nyní popíšeme princip metody, konkrétně Wheatstonův můstek. Obr. 4. Wheatstonův můstek Úloha 2 – Měření odporu můstkovou metodou Galvanometr je citlivý ampérmetr, konstruovaný tak, že má nulu uprostřed stupnice. Doprava se tak ručka přístroje vychyluje, prochází-li galvanometrem proud v jednom směru, doleva se ručka vychyluje, prochází-li galvanometrem proud v opačném směru. Čím je galvanometr citlivější, tím lepší pro přesnost metody. Citlivost je dána velikostí proudu, který způsobí znatelnou výchylky ručky přístroje, čím je hodnota tohoto proudu menší, tím je galvanometr citlivější a při jinak stejných okolnostech metoda přesnější. K možným nevýhodám metody by se dalo napsat: K tomu je možno dodat, že při měření malých či velmi malých odporů (zlomky  ) se vliv spojů a vodičů projevuje, či spíše je nutno s ním počítat, u každé metody měření odporu. Obdobně při měření velkých odporů (v M ) se velmi malé proudy indikují obtížně i u jiných metod měření odporu. Vlastní měření 1. Úlohu zapojíme podle obrázku 4, ve kterém R je regulovatelný (buď plynule nebo skokově, záleží, co právě použijeme) předřadný odpor, který omezuje proud celým můstkem od maximálního omezení (je-li R na své maximální hodnotě) až po plnou citlivost můstku když R=0. Citlivost galvanometru je dána nastavením (v krabičce uvnitř nainstalovaného předřadného odporu, ten je v sérii s měřidlem) přepínače citlivosti od nejnižší (přepínač zcela vpravo) až po plnou citlivost měřidla (přepínač zcela vlevo). 2. Vyučující připojí zdroje a úlohu zprovozní. 3. Úkolem je: Úloha 2 – Měření odporu můstkovou metodou a) změřit 5 různých rezistorů v původní konfiguraci můstku b) potom za dohledu pedagoga vyměňte jeden z odporů R2, R3 (předpokládáme, že R4 je použitá odporová dekáda, kterou můstek vyvažujeme) za jiný vhodný rezistor a všech 5 rezistorů jako v a) změřte znovu. Při měření vždy začněte od omezené citlivosti můstku i galvanometru až po plnou citlivost obou. 4. Pro každý z těch 5 odporů naměřené hodnoty zapisujeme do tabulky, v tabulce uvedeme na každém řádku také hodnoty R2, R3, R4 a spočtenou hodnotu měřeného odporu R1. 5. Protože přesnost celé metody závisí nejen na citlivosti galvanometru, ale také na přesnosti k měření použitých odporů R2, R3, (u dekády R4 je její přesnost uvedena přímo na ní), musíme hodnoty těchto odporů znát co nejpřesněji. Pro naši potřebu si jejich hodnoty naměříme dvěma různými digitálními ohmmetry a jako správnou použijeme aritmetický průměr naměřených hodnot. 6. Do závěru úlohy napíšeme pouze všechny výsledky a naše vlastní zhodnocení měření. Poznámka pro obory, které neměly Praktikum I - mechanika: jak se píše celý protokol, tj. včetně tabulek a výpočtu nejistot, je uvedeno v úvodním protokolu do laboratoře, tj. v úloze „Měření plochy stolu“ – viz IS. Na obrázku níže je foto úlohy při měření. Vidíme, že jako předřadný odpor R byla použita část odporové dekády (šedé nahoře), jako odpor např. R2, kterým můstek vyvažujeme je použita odporová dekáda (větší bedna vpravo). Dále na obrázku vidíme dělič napětí, kterým se (do nuly) nastavuje pro měření použité elektrické napětí. Úloha 2 – Měření odporu můstkovou metodou