MASURAREA REZISTENTELOR CU PUNTEA DUBLA (THOMSON)

MASURAREA REZISTENTELOR CU PUNTEA DUBLA (THOMSON)

1.Consideratii generale

Puntea dubla (Thomson) se foloseste ca metoda de precizie ridicata pentru masurarea rezistentelor mici si foarte mici cuprinse intre 1Ω si 10^-6Ω, deoarece puntea Wheatstone nu mai da precizia necesara, datorita rezistentelor de contact si ale conductoarelor de legatura care pot fi de acelasi ordin de marime cu rezistenta de masurat.

Utilizand puntea dubla, rezistentele de contact si de legatura ale rezistentei de masurat sunt plasate intr-un circuit auxiliar evitandu-se influenta lor asupra circuitului de masurare.

Schema de masurare a rezistentelor cu puntea dubla cuprinde doua circuite: circuitul de masurare si circuitul exterior (auxiliar) (fig.1).

Rezistentele din circuitul de masurare care formeaza bratele sau ramurile puntii sunt: R_x (rezistenta necunoscuta), R₁, R₂, R₃, R₄ , R_n.

Rezistentele conductoarelor de legatura (inclusiv rezistentele de contact) sunt: r₁, r₂, r₃, r₄ si r.

Pentru simplificare consideram ca rezistentele conductoarelor de legatura si rezistentele de contact intra in marimile rezistentelor R cu indicii corespunzatori:

Cand puntea este echilibrata (curentul din circuitul galvanometrului este zero I_G=0), se poate scrie:

Rezolvand aceste ecuatii in raport cu R_x, rezulta:

Pentru ca rezistenta R_x sa fie determinata numai de primul termen din dreapta egalitatii de mai sus si pentru usurinta echilibrarii puntii, termenul: , denumit termen de corectie, trebuie sa fie zero.

Pentru realizarea acestui lucru se considera R₁ = R₃ si R₂ = R₄ ;

In acest caz rezistenta R_x, va fi:

Din cauza ca determinarea rezistentelor conductoarelor de legatura si a rezistentelor de contact este imposibila, aceasta egalitate este greu de realizat cu exactitate.

Eroarea provocata de inexactitatea conditiilor R₁ = R₃ si R₂ = R₄ poate fi micsorata, daca conductorul de rezistenta r se confectioneaza din bara de cupru de sectiune suficient de mare , deci o rezistenta cat mai redusa, astfel incat termenul de corectie sa fie neglijabil in comparatie cu R_x.

Rezistentele R₁, R₂, R₃, R₄ nu trebuie sa fie mai mici de 10Ω, pentru ca rezistenta conductoarelor si a contactelor in aceste brate sa poata fi neglijata.

In mod obisnuit puntile duble se construiesc cu raportul bratelor si egal sau variabil prin reglarea rezistentelor R₁ si R₃.

2. Schema de montaj si aparate utilizate

Fig. 2

R₁ = R₃ rezistente in decade (10 x10)Ω sau (10 x 100)Ω

R₂ = R₄ rezistente in decade (10 x100)Ω sau (10 x 1000)Ω

R_n - rezistenta in decade 10 x 0,1 + 10 x 1 + 10 x 10 + 10 x 100)Ω

R_x - rezistenta necunoscuta

R - reostat 30Ω utilizat pentru reglarea curentului din circuit;

AB - conductor de cupru cu rezistenta r(Ω); (se leaga doua conductoare obisnuite in paralel pentru a obtine o sectiune mare si rezistenta r cat mai mica: )

E - sursa de tensiune continua (2V)

A - ampermetru magnetoelectric

G - galvanometru

K₁, K₂ - intrerupatoare monopolare.

3. Chestiuni de studiat si modul de lucru

a). Se realizeaza schema de montaj si se studiaza puntea dubla echilibrata si neechilibrata;

b). Se vor masura rezistentele infasurarilor unei bobine (separat, serie, paralel); se va masura rezistenta unui ampermetru feromagnetic; se va masura rezistenta bobinei de curent a unui wattmetru electrodinamic sau ferodinamic;

c). Dupa realizarea schemei de montaj, cu una din rezistentele R_x legate in circuit, se alimenteaza cu tensiune circuitul prin inchiderea intrerupatorului K₂; se inchide apoi intrerupatorul K₁ si se regleaza rezistenta in decade R_n pana curentul I_G prin galvanometru devine zero, deci puntea este echilibrata.

In acest caz: , unde R_n este valoarea rezistentei in decade pentru care puntea este echilibrata.

Toate valorile obtinute se trec in tabel: