Краткие сведения из теории. Для определения электрического сопротивления можно воспользоваться законом Ома для участка цепи, содержащего измеряемое сопротивление

Для определения электрического сопротивления можно воспользоваться законом Ома для участка цепи, содержащего измеряемое сопротивление. Достаточно измерить падение напряжения на сопротивлении и силу тока, протекающего по нему. Но, в силу того, что электроизмерительные приборы также обладают сопротивлением, включение их в электрическую цепь приведет к изменению тока и падения напряжения на остальных элементах цепи, в том числе – и на исследуемом сопротивлении. Причем, в зависимости от того, как подключены амперметр и вольтметр, выдавать искаженные данные будет либо один, либо другой прибор.

Для измерения больших сопротивлений используется другой способ подключения (Рис.1, б). В этом случае уже вольтметр измеряет не напряжение на неизвестном сопротивлении, а сумму напряжений на сопротивлении амперметра и неизвестном сопротивлении . В таком варианте подключения желательно, чтобы выполнялось условие . Тогда падение напряжения на сопротивлении амперметра будет незначительным, и показания вольтметра можно считать достаточно точными.

Ясно, что желательно при выборе электроизмерительных приборов соблюсти оба условия для их сопротивлений, и тогда обе схемы дадут достаточно высокую точность определения неизвестного сопротивления.

Другим методом измерения сопротивлений является мостовой метод. Простейший мост содержит источник питания, плечи соотношения R ₁ и R ₂, плечо сравнения R_ср и плечо, в которое включается неизвестное сопротивление R_x, гальванометр (индикатор нуля). Методика измерения состоит в приведении к нулю разности потенциалов в точках двух параллельных ветвей, к которым подключен гальванометр. Это достигается или смещением движка потенциометра, т.е. изменением соотношения плеч (линейный мост – Рис. 2, а), или изменением величины сопротивления плеча сравнения при неизменном соотношении плеч (магазинный мост – Рис. 2, б).

Гальванометр показывает отсутствие тока если:

.

Эти равенства можно записать через токи, текущие соответственно в ветви сравнения и неизвестного сопротивления и ветви соотношения моста,

,

а, поделив почленно эти равенства друг на друга, получаем условие равновесия моста:

откуда выводим формулу для расчета неизвестного сопротивления:

.

Если сопротивления плеч соотношения R ₁ и R ₂ равны, такой мост называется равноплечным, и позволяет измерить неизвестное сопротивления с наибольшей точностью. Но использовать равноплечный мост возможно не всегда, например, когда сопротивление плеча сравнения заведомо меньше неизвестного сопротивления, приходится использовать разноплечный мост с известным соотношением плеч . Возможны ситуации, когда необходимо пользоваться мостом с соотношением плеч < 1.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: