Ohmmetre vites değiştirdiğinde direnci neden sıfıra ayarlamanız gerekiyor?
1. İlke
Ohmmetrenin dahili devresini oluşturmak için pil takımını, ampermetreyi ve reostayı seri olarak bağlayın.
1) Ölçüm durumu
Ölçülecek direnci ohmmetrenin iki test ucu arasına bağlayın, ardından pil takımı, ampermetre, reosta ve ölçülecek direnç kapalı bir devre oluşturur, devredeki akım ölçülecek direncin değişmesiyle değişir, ve ampermetrenin mevcut ölçek değeri karşılık gelen olarak değiştirilir. Dış direncin ölçek değeri, direncin direnç değerini ölçmek için doğrudan ohmmetreden okunabilir.
Rx=εI-(r artı Rg artı R)
Örnek IG=100μA tam ön akımına ve Rg=100(Ω) iç direncine sahip hassas bir ampermetre, ε=1,5V elektromotor gücüne sahip bir pil takımı, bir r=0,1(Ω) iç direnci ve toplam direnci R=I8KΩ olan bir reosta Bunları seri bağlayın ve reostayı R=14,9 (KΩ) olarak ayarlayın , yani bir ohmmetreye birleştirin. Her bir akım değerine karşılık gelen ölçülecek direnç değeri, tabloda gösterildiği gibi yukarıdaki formülden hesaplanır:
Kadran üzerindeki her bir akım ölçeğinde ölçülecek karşılık gelen direnç değerini işaretleyin ve ardından doğrudan ölçülecek direnç değerini okuyun.
2) Sıfır ayar durumu
①Mekanik sıfır ayarı
İki test ucu birbirinden ayrıldığında, yani ölçülecek direnç sonsuz olduğunda bu andaki akım şiddeti Ohm yasasına göre sıfırdır. Yani, iki test ucu ayrıldığında, sayaç ibresi tarafından gösterilen durum sıfır akım ve sonsuz ohm olmalıdır. Bununla birlikte, çeşitli nedenlerden dolayı, iki test ucu ayrıldığında, ampermetrenin ibresi bazen mekanik sıfır ayarı gerektiren sıfır akım ölçeğini göstermez. İşaretçiyi döndürmek için mekanik sıfır ayar vidasını bir tornavidayla çevirin, böylece işaretçi sonsuz ohm ölçeğini gösterir.
② Ohm sıfır ayarı
Ohm yasasına göre iki test ucu kısa devre edildiğinde, kayan reosta ayarlanarak ampermetre tamamen polarize edilebilir, yani işaretçi ampermetrenin tam polar akım ölçeğini, yani sıfır- ohm ölçeği. Yani, iki test ucu kısa devre olduğunda, ampermetrenin ibresi tarafından gösterilen durum tam öngerilimli akım ve sıfır-ohm direnci olmalıdır. Aksi takdirde, reostayı, ampermetrenin ibresi tam öngerilimli akım ölçeğini, yani sıfır ohm ölçeğini gösterecek şekilde ayarlayın ve sıfır ohm ayarı tamamlanır.
2. İç direnç
1) Tasarım değeri
Ohmmetrenin iki test ucunu kısa devre yapın, yani ohmmetre sıfır ayar durumundadır. Ohm yasasına göre, ohmmetrenin iç direnci, ohmmetredeki güç kaynağının elektromotor kuvvetinin RΩ=ε /IG ohmmetredeki ampermetrenin tam ön akımına oranına eşittir. Böylece ohmmetreyi monte etmek için kullanılan hassas ampermetre ve pil seçildikten sonra, monte edilen ohmmetrenin iç direnci belirlenir.
2) Gerçek değer
Ohmmetrenin gerçek iç direnci, güç kaynağının iç direncinden, ampermetrenin iç direncinden ve seri olarak sıfır ayarlı reosta direncinden oluşur ve toplam direnç değeri tasarım değerine eşit olmalıdır. RΩ=r artı RG artı R. Ohmmetrenin iç direncinin tasarım değerinin gerekliliklerini karşılamak için kayan reostanın toplam direncini makul bir şekilde seçmeliyiz.
3) ölçek değeri
Ölçülen direncin direnç değeri, ohmmetrenin iç direncine RΩ tam olarak eşit olduğunda, tüm ölçüm devresinin toplam direnci, ohmmetrenin iç direncinin iki katına eşittir ve ölçülen akım, tam önyargı akımının yarısıdır. ampermetre, yani ibre ölçek plakasını gösterir. Medyan R? lekeler. Yani, ohmmetrenin medyan ölçeği, ohmmetre R?'nin iç direnç değerini gösterir. Leke=RΩ.
3. Hata
1) Güç kaynağı hatası
Ohmmetre uzun süre kullanıldıktan sonra pilin elektromotor kuvveti azalır ve iç direnci artar. Ohm sıfır ayarı yapılırken ampermetre tamamen polarize olmasına rağmen, bu değişiklik okunan direnç değerini ölçülen direncin gerçek değerinden daha büyük yapar.
Ohmmetrenin iç direncinin tasarım standart değeri, yeni pilin elektromotor kuvveti ve ampermetrenin tam ön akımı tarafından belirlenir: RΩ=ε/IG; direnç ölçeği ile akım arasındaki karşılık gelen ilişki, yeni pilin elektromotor kuvvetinin standart değeri ve ohmmetrenin iç direnci tarafından belirlenir: RX *=ε/I-RΩ; eski pil takıldığında ohmmetrenin gerçek iç direnci, ohm sıfır ayarından sonra standart iç dirençten daha azdır: RΩ*=ε`/IG; eski pil kullanıldığında, güç kaynağının elektromotor kuvveti ve ohmmetrenin iç direnci ve ölçülen direncin gerçek değeri, ölçülen akımı I=ε`/(RΩ artı RX) belirler. tablo ve yukarıdaki dört formül aynı anda çözülür
RX=εε'RX
Güç kaynağının elektromotor kuvveti kademeli olarak azalırken, direncin ölçülen değerinin ters orantılı olarak kademeli olarak arttığı görülebilir.
Örnek Bir ohmmetre pilinin elektromotor kuvveti 1,5v'dir. Uzun süreli kullanımdan sonra elektromotor kuvveti 1.2v'ye düşer. Bir direnci ölçmek için kullanın. Ölçülen değer 500Ω'dur. Direncin gerçek değeri nedir?
Çözüm: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Okuma hatası
İnsanoğlunun sınırlı gözlem yeteneği nedeniyle, okumalarda her zaman geometrik hatalar vardır. İbrenin gerçek konumundaki mevcut ölçek I ve karşılık gelen ohm ölçeği RΩ olsun ve gözlemlenen ibre konumundaki mevcut ölçek I` ve karşılık gelen ohm ölçeği RΩ` olsun. Sonra tarafından
RX=εI-RΩ ve R'X=εI'-RΩ
ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI'yi alın
Yani, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Yani, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Görüldüğü gibi paydanın iki çarpanının toplamı belli bir sayıdır yani maksimum sapma açısı yani paydanın iki çarpanı eşit olduğunda maksimum çarpım okuma hatası en küçük olanıdır.
Yani, θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ olduğunda
Bu nedenle, ölçek yayının geometrik orta noktasında, geometrik paralaksın neden olduğu omik hata en küçüktür.
Okuma hatasının en aza indirilmesi için ibrenin gösterilen değeri paneldeki medyan değere mümkün olduğunca yakın olacak şekilde uygun vites seçilmelidir.
