Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mostek Wheatstone'a pomiar rezystancji

25 Kwi 2010 20:05 31230 2
  • Poziom 11  
    Witam,
    Czy moglibyście sprawdzić czy odpowiedzi do pytań są dobre.

    Zadanie 1
    Do czego służy mostek Wheatstone'a?
    Odp: Mostek Wheatstone'a dzięki swojej budowie umożliwia pomiar rezystancji z wysoką dokładnością (od 1 Ω do 10 MΩ). Za pomocą trzech wewnętrznych rezystancji mostka (znając ich rezystancję), możemy policzyć rezystancję elementu podłączonego.

    Zadanie 2
    Narysuj schemat ideowy mostka Wheatstone'a i wyprowadź równanie pomiaru rezystancji tym mostkiem.
    Odp:Mostek Wheatstone'a pomiar rezystancji
    U1=U3, U2=U4, U1=R1*I1, U2=R2*I1, U3=R3*I2, U4=R4*I2 --> R1*I1=R3*I2, R2*I1=R4*I2 --> R1=(R2*R3)/R4

    Zadanie 3
    Dlaczego równanie to nie jest zupełnie ścisłe i dlaczego godzimy się z takim stanem rzeczy?
    Odp:Równanie to nie jest zupełne, ponieważ we wzorach nie uwzględniono spadków napięć na ośmiu odcinkach przewodów łączących rezystancje.
    Godzimy się z takim stanem rzeczy, ponieważ nieścisłość ta nie powoduje znaczących tak długo, jak długo rezystancje rezystorów mostka znacznie przewyższają rezystancję przewodów łączących.

    Zadanie 4
    Jaką rolę w mostku pełni galwanometr?
    Odp: Galwanometr magnetoelektryczny (detektor zera) (przyrząd wskazówkowy) służy do wykrycia stanu równowagi mostka. (Po ustawieniu którego można go usunąć z układu).

    Zadanie 5
    Co nazywamy stanem równowagi mostka i w jaki sposób w praktyce ten stan jest osiągany?
    Odp: Stanem równowagi mostka nazywamy taki stan, w którym różnica potencjałów między punktami A i B, staje się równa zeru (prąd Ig zanika). Stan ten uzyskuj się poprzez regulację rezystancji R2, R3, R4. Regulację nazywamy równoważeniem mostka. Uab=0

    Zadanie 6
    Wyprowadź wzór na względny błąd graniczny pomiaru rezystancji mostkiem Wheatstone'a.
    Odp:
    Mostek Wheatstone'a pomiar rezystancji

    Zadanie 7
    Napisz definicję bezwzględnego i względnego błędu nieczułości mostka.
    Odp: Bezwzględnym błędem nieczułości mostka Δn nazywamy największy przyrost rezystancji mierzonej ΔR1, przy którym wskazanie galwanometru jest jeszcze równe zeru. To jest teoretyczne.
    W praktyce jest to przyrost rezystancji mierzonej ΔR1, wywołujący najmniejsze dostrzegalne przemieszczenie wskazówki galwanometru Δa. Przyjmuje się, że Δa=0,1mm. |Δn|=|ΔR1|, gdy Δa=0,1mm.
    Względnym błędem nieczułości mostka δn nazywamy iloraz: |δn|=|Δn/R1|.

    Zadanie 8
    Opisz przebieg doświadczalnego wyznaczenia błędu nieczułości.
    Odp: Doświadczalnego wyznaczenia błędu nieczułości wymagana jest realizacja przyrostów rezystancji mierzonej R1, która najczęściej jest elementem nieregulowanym. Dlatego w praktyce wyznacza się zastępczy błąd nieczułości, stosując względny i bezwzględny błąd do rezystancji R3, która stanowi sześciodekadowy rezystor laboratoryjny, umożliwiający realizację
    bardzo małych przyrostów rezystancji (ΔR=0,1Ω).

    Zadanie 9
    Czy przy pomocy mostka Wheatstone'a można mierzyć rezystancję zależne od prądu (nieliniowe)?
    Odp: Nie można, ponieważ służy on do pomiaru rezystancji liniowej przy znajomości parametrów pozostałych rezystancji liniowych wchodzących w skład mostka.
  • IGE-XAO
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Witam,
    michael2303 napisał:
    Witam,
    Czy moglibyście sprawdzić czy odpowiedzi do pytań są dobre.

    Zadanie 1
    Do czego służy mostek Wheatstone'a?
    Odp: Mostek Wheatstone'a dzięki swojej budowie umożliwia pomiar rezystancji z wysoką dokładnością (od 1 Ω do 10 MΩ). Za pomocą trzech wewnętrznych rezystancji mostka (znając ich rezystancję), możemy policzyć rezystancję elementu podłączonego.
    Warto by jeszcze dodać, iż służy on do pomiarów rezystorów dwuzaciskowych w sposób pośredni przeważnie (pomijając mostki techniczne), oraz wspomnieć - jakościowo - o sposobie pomiaru.

    michael2303 napisał:
    Zadanie 2
    Narysuj schemat ideowy mostka Wheatstone'a i wyprowadź równanie pomiaru rezystancji tym mostkiem.
    Odp:Mostek Wheatstone'a pomiar rezystancji
    U1=U3, U2=U4, U1=R1*I1, U2=R2*I1, U3=R3*I2, U4=R4*I2 --> R1*I1=R3*I2, R2*I1=R4*I2 [dzieląc stronami - dop. Quarz] --> R1/R2 = R3/R4 --> R1=(R2*R3)/R4
    Poprawnie, choć należy w pytaniu poprawnie to nazwać warunkiem równowagi mostka Wheatstone'a.

    michael2303 napisał:
    Zadanie 3
    Dlaczego równanie to nie jest zupełnie ścisłe i dlaczego godzimy się z takim stanem rzeczy?
    Odp:Równanie to nie jest zupełne, ponieważ we wzorach nie uwzględniono spadków napięć na ośmiu odcinkach przewodów łączących rezystancje.
    Godzimy się z takim stanem rzeczy, ponieważ nieścisłość ta nie powoduje znaczących błędów pomiaru tak długo, jak długo rezystancje rezystorów mostka znacznie przewyższają rezystancję przewodów łączących.
    Odpowiedź poprawna.

    michael2303 napisał:
    Zadanie 4
    Jaką rolę w mostku pełni galwanometr?
    Odp: Galwanometr magnetoelektryczny (detektor zera) (przyrząd wskazówkowy) służy do wykrycia stanu równowagi mostka. (Po ustawieniu którego można go usunąć z układu).
    Poprawnie, tylko po co usuwać galwanometr jak mostek jest w równowadze?

    michael2303 napisał:
    Zadanie 5
    Co nazywamy stanem równowagi mostka i w jaki sposób w praktyce ten stan jest osiągany?
    Odp: Stanem równowagi mostka nazywamy taki stan, w którym różnica potencjałów między punktami A i B, staje się równa zeru (prąd Ig zanika). Stan ten uzyskuj się poprzez regulację rezystancji R2, R3, R4. Regulację nazywamy równoważeniem mostka. Uab=0
    Poprawnie. Z reguły regulację przeprowadza się tylko jednym rezystorem, po wstępnym wyborze wartości rezystancji dwóch pozostałych gałęzi.

    michael2303 napisał:
    Zadanie 6
    Wyprowadź wzór na względny błąd graniczny pomiaru rezystancji mostkiem Wheatstone'a.
    Odp:
    Mostek Wheatstone'a pomiar rezystancji
    Wzór końcowy jest poprawny, ale dojście do niego można policzyć znacznie prościej - bez wyciągania przed nawias w drugim zapisie wyrażenia: R4/(R2•R3).

    michael2303 napisał:
    Zadanie 7
    Napisz definicję bezwzględnego i względnego błędu nieczułości mostka.
    Odp: Bezwzględnym błędem nieczułości mostka Δn nazywamy największy przyrost rezystancji mierzonej ΔR1, przy którym wskazanie galwanometru jest jeszcze równe zeru. To jest teoretyczne.
    W praktyce jest to przyrost rezystancji mierzonej ΔR1, wywołujący najmniejsze dostrzegalne przemieszczenie wskazówki galwanometru Δa. Przyjmuje się, że Δa=0,1mm. |Δn|=|ΔR1|, gdy Δa=0,1mm.
    Względnym błędem nieczułości mostka δn nazywamy iloraz: |δn|=|Δn/R1|.
    Poprawnie, ale warto by dodać informacje, iż dotyczy to galwanometru z podzielnicą (skalą) milimetrową.
    Są galwanometry innej konstrukcji wyskalowane w działkach, itd.

    michael2303 napisał:
    Zadanie 8
    Opisz przebieg doświadczalnego wyznaczenia błędu nieczułości.
    Odp: Doświadczalnego wyznaczenia błędu nieczułości wymagana jest realizacja przyrostów rezystancji mierzonej R1, która najczęściej jest elementem nieregulowanym. Dlatego w praktyce wyznacza się zastępczy błąd nieczułości, stosując względny i bezwzględny błąd do rezystancji R3, która stanowi sześciodekadowy rezystor laboratoryjny, umożliwiający realizację
    bardzo małych przyrostów rezystancji (ΔR=0,1Ω).
    Poprawnie, choć można - do tego celu - podmienić rezystor mierzony dokładnym rezystorem dekadowym.
    Należy też zauważyć, iż w/w błąd nieczułości zależy również od wartości napięcia zasilania mostka oraz czułości użytego galwanometru, jak również od doboru wartości rezystancji poszczególnych gałęzi mostka, aby spełniały one warunek równowagi dla danej wartości rezystancji mierzonej.

    michael2303 napisał:
    Zadanie 9
    Czy przy pomocy mostka Wheatstone'a można mierzyć rezystancję zależne od prądu (nieliniowe)?
    Odp: Nie, nie można, ponieważ służy on do pomiaru rezystancji liniowej przy znajomości parametrów pozostałych rezystancji liniowych wchodzących w skład mostka.
    Odpowiedź poprawna.

    P.S. Drobne braki redakcyjne poprawiłem.
  • IGE-XAO
  • Poziom 11  
    Dziękuje