Защо трябва да регулирате съпротивлението до нула, когато омметърът превключва предавките?
1. Принцип
Свържете последователно батерията, амперметъра и реостата, за да образувате вътрешната верига на омметъра.
1) Състояние на измерване
Свържете съпротивлението, което трябва да се измери, между двата тестови проводника на омметъра, след това батерията, амперметърът, реостатът и съпротивлението, което трябва да се измери, образуват затворена верига, токът във веригата се променя с промяната на съпротивлението, което трябва да се измери, и текущата стойност на скалата на амперметъра се променя на съответната. Стойността на скалата на външното съпротивление може да бъде директно прочетена от омметъра, за да се измери стойността на съпротивлението на съпротивлението.
Rx=εI-(r плюс Rg плюс R)
Пример Чувствителен амперметър с пълен ток на отклонение от IG=100μA и вътрешно съпротивление от Rg=100(Ω), батерия с електродвижеща сила от ε=1.5V, ан вътрешно съпротивление от r=0.1(Ω) и реостат с общо съпротивление от R=I8KΩ Свържете ги последователно и настройте реостата на R=14.9 (KΩ) , тоест сглобете в омметър. Стойността на съпротивлението, която трябва да бъде измерена, съответстваща на всяка стойност на тока, се изчислява от горната формула, както е показано в таблицата:
Маркирайте съответната стойност на съпротивлението, която трябва да бъде измерена при всяка текуща скала на циферблата, и след това прочетете стойността на съпротивлението, която трябва да бъде измерена директно.
2) Състояние на нулева настройка
①Механично регулиране на нулата
Когато двата тестови проводника са разделени, т.е. когато съпротивлението, което трябва да се измери, е безкрайно, силата на тока в този момент е нула съгласно закона на Ом. Тоест, когато двата тестови проводника са разделени, състоянието, посочено от стрелката на измервателния уред, трябва да бъде нулев ток и безкрайни ома. Въпреки това, поради различни причини, когато двата тестови проводника са разделени, стрелката на амперметъра понякога не сочи към скалата на нулевия ток, което изисква механична настройка на нулата. Завъртете механичния винт за настройка на нулата с отвертка, за да задвижите показалеца да се завърти, така че показалецът да сочи към безкрайната скала на ома.
② Регулиране на нулевата ома
Когато двата тестови проводника са съединени накъсо, съгласно закона на Ом, амперметърът може да бъде напълно преднастроен чрез регулиране на плъзгащия реостат, т.е. показалецът сочи към скалата на тока на пълното преднапрежение на амперметъра, тоест нулевия омова скала. Тоест, когато двата тестови проводника са съединени накъсо, състоянието, посочено от стрелката на амперметъра, трябва да бъде пълен преднапрегнат ток и съпротивление нула ома. В противен случай настройте реостата така, че показалецът на амперметъра да сочи към скалата на тока на пълно отклонение, тоест скалата на нула ома, и настройката на нула ома е завършена.
2. Вътрешно съпротивление
1) Проектна стойност
Свържете накъсо двата тестови проводника на омметъра, т.е. омметърът е в състояние на нулева настройка. Съгласно закона на Ом вътрешното съпротивление на омметъра е равно на съотношението на електродвижещата сила на захранването в омметъра към тока на пълно отклонение на амперметъра в омметъра RΩ=ε /IG. След като са избрани чувствителният амперметър и батерията, използвани за сглобяване на омметъра, се определя вътрешното съпротивление на сглобения омметър.
2) Действителна стойност
Действителното вътрешно съпротивление на омметъра се състои от вътрешното съпротивление на захранването, вътрешното съпротивление на амперметъра и съпротивлението на реостата за регулиране на нулата последователно, а стойността на общото му съпротивление трябва да бъде равна на проектната стойност. RΩ=r плюс RG плюс R. Трябва да изберем общото съпротивление на плъзгащия реостат разумно, за да отговорим на изискванията на проектната стойност на вътрешното съпротивление на омметъра.
3) мащабна стойност
Когато стойността на съпротивлението на измереното съпротивление е точно равна на вътрешното съпротивление RΩ на омметъра, общото съпротивление на цялата измервателна верига е равно на два пъти вътрешното съпротивление на омметъра, а измереният ток е половината от пълния ток на отклонение на амперметъра, т.е. точките на стрелката върху табелата на скалата. Медиана R? петна. Тоест, средната скала на омметъра показва стойността на вътрешното съпротивление на омметъра R? Петно=RΩ.
3. Грешка
1) Грешка в захранването
След като омметърът се използва дълго време, електродвижещата сила на батерията намалява и вътрешното съпротивление се увеличава. Въпреки че амперметърът е напълно предубеден при извършване на нулева настройка на ома, тази промяна прави отчетената стойност на съпротивлението по-голяма от реалната стойност на измереното съпротивление.
Проектната стандартна стойност на вътрешното съпротивление на омметъра се определя от електродвижещата сила на новата батерия и пълния ток на отклонение на амперметъра: RΩ=ε/IG; съответната връзка между скалата на съпротивлението и тока се определя от стандартната стойност на електродвижещата сила на новата батерия и вътрешното съпротивление на омметъра: RX *=ε/I-RΩ; когато е инсталирана старата батерия, действителното вътрешно съпротивление на омметъра е по-малко от стандартното вътрешно съпротивление след нулева настройка на ома: RΩ*=ε`/IG; когато се използва старата батерия, електродвижещата сила на захранването и вътрешното съпротивление на омметъра и действителната стойност на измереното съпротивление определя измерения ток I=ε`/(RΩ плюс RX) в таблица, а горните четири формули се решават едновременно
RX=εε'RX
Може да се види, че тъй като електродвижещата сила на захранването постепенно намалява, измерената стойност на съпротивлението постепенно нараства обратно пропорционално.
Пример Електродвижещата сила на омметърна батерия е 1,5 v. След продължителна употреба електродвижещата сила пада до 1,2v. Използвайте го за измерване на съпротивление. Измерената стойност е 500Ω. Каква е действителната стойност на съпротивлението?
Решение: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Грешка при четене
Поради ограничената способност за наблюдение на човешките същества винаги има геометрични грешки в показанията. Нека текущата скала при действителната позиция на показалеца е I, а съответната омова скала е RΩ, а текущата скала при наблюдаваната позиция на показалеца е I`, а съответната омова скала е RΩ`. След това от
RX=εI-RΩ и R'X=εI'-RΩ
Вземете ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Тоест δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Тоест δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Вижда се, че сумата от двата фактора на знаменателя е определено число, тоест максималния ъгъл на отклонение, така че когато двата фактора на знаменателя са равни, максималната грешка при отчитане на продукта е най-малката.
Тоест, когато θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Следователно, в геометричната средна точка на дъгата на мащаба, омичната грешка, причинена от геометричен паралакс, е най-малка.
Подходящата предавка трябва да бъде избрана така, че показаната стойност на показалеца да е възможно най-близо до средната стойност на панела, така че грешката при четене да бъде сведена до минимум.
