Tema 7 – măsurarea rezistoarelor

 

Competențe :

C7. să măsoare rezistența electrică a rezistoarelor prin metodele directă și indirectă;

 

Tabelul 4 – Metode de masurare a rezistentei electrice si mijloace de masurare

metoda

varianta

Schema de lucru

Etape de lucru

indirecta, cu ampermetrul si voltmetrul

montajul amonte:

 

-pentru masurarea rezistentelor mult mai mari decat rezistenta interna a ampermetrului (Rx>>rA);

- realizarea circuitului;

- masurarea tensiunii U, cu voltmetrul;

- masurarea intensitatii  Ix, cu ampermetrul;

- inlocuirea valorilor obtinute prin masurare in formula : Rx=U/Ix;

-calculul erorii de masurare ΔR=rA si a corectiei

C= - ΔR= - rA;

montajul aval:

-pentru masurarea rezistentelor mult mai mici decat rezistenta interna a voltmetrului (Rx <<rv);

- realizarea circuitului;

- masurarea tensiunii U, cu voltmetrul;

- masurarea intensitatii  I, cu ampermetrul;

- inlocuirea valorilor obtinute prin masurare in formula : Rx=U/I;

-calculul erorii de masurare ΔR=1/rV; si a corectiei

C= - ΔR= - 1/rV;

3. Aplicatie: Calculati care este valoarea rezistentei electrice  si eroarea absoluta de masurare prin metoda in amonte, daca ampermetru indica intensitatea I=0,02A si voltmetrul –valoarea U= 10V. Rezistenta interna a ampermetrului este rA = 0,05 Ω.

datele problemei :

 

I=0,02A;

 

U=10V;

 

rA =0,05 Ω;

 

Rx =?Ω;

 

ΔR= =?Ω;

 

relatii de aclcul

Rmas =U/I = =10V/0,02A= =500Ω;

 

U=UA+Ux= rAIx+RxIx=Ix(rA+ Rx) ;

 

Rmas = U/Ix= rA+ Rx =>

 

Rx= Rmas - r;

 

ΔR= Rmas – Rx= =r;

calcule:

Rx=500Ω – 0,05Ω=

= 499,95Ω;

 

ΔR=0,05Ω

4.Aplicatie : Calculati care este valoarea rezistentei electrice  si eroarea absoluta de masurare prin metoda in aval, daca ampermetru indica intensitatea I=2A si voltmetrul –valoarea U= 10V. rezistenta interna a ampermetrului este rV =500 Ω.

datele problemei :

I=2A;

 

U=10V;

 

rAV =500 Ω;

 

Rx =?Ω;

 

ΔR= =?Ω;

relatii de aclcul

Rmas = U/I;

 

I=Iv+Ix=

 

=U/rv+U/Rx=

 

=U(1/rv+1/Rx)

 

=> Rmas =

U/ U (1/rv+1/Rx)

 

=1/(1/rv+1/Rx)=

 

=Rxrv/(Rx+rv);

 

ΔR=Rmas–Rx;

calcule:

Rmas =10V/2A= =5Ω

 

Rmas = Rx*500/(Rx+

500) =>

 

5=500Rx/(Rx+ 500) <=>

 

<=>2500+5Rx=500Rx<=>

 

2500=495Rx=>

 

Rx =2500/495Ω =5,05 Ω;

 

ΔR=5Ω-5,05Ω=

=-0,5Ω

directa

cu ohmmetrul analogic serie:

 

-pentru masurarea rezistentelor mari (R=10Ω -106 Ω);

 

-au scara inversa si reuniforma;

 

-au sursa de tensiune proprie de 1,5-18V;

-reglarea la zero prin scurtcircuitarea bornelor si reglarea lui Rh;

-reglarea la infinit cu corectorul de zero;

- conectarea rezistorului Rx la bornele a si b ale aparatului;

- citirea valorii rezistentei ;

cu ohmmetrul analogic derivatie :

 

-pentru masurarea rezistentelor mici R≤50Ω;

 

-au scara directa si reuniforma;

 

-au sursa de tensiune proprie de 1,5-18V;

-inchiderea intrerupatorului k;

-reglarea aparatului la infinit, prin scurtcircuitarea bornelor si reglarea lui Rh;

-reglarea la zero, cu corectorul de zero;

- conectarea rezistorului Rx la bornele a si b ale aparatului;

- citirea valorii rezistentei ;

-deschiderea circuitului cu ajutorul intrerupatorului k;

Ohmmetru analogic cu mai multe domenii de masurare

Ohmmetru si capacimetru analogic cu mai multe domenii de masurare

Simbolul pentru ohmmetru

 

cu ohmmetrul digital

Ohmmetru digital

Masurarea cu ohmmetru digital

 

Ohmmetrul digital

teraohmmetru

 

Schema unui multimetru cu ohmmetru

 

 

microohmmetru

miliohmmetru

 

Microohmmetru usor

cu multimetrul analogic

(vezi tema 7)

 

 

 

cu multimetrul digital

(vezi tema 8)

Masurarea rezistentei cu multimatrul digital

 

Aplicația 10 - Lucrare de laborator:

 

Cerinte: masurati rezistenta electrica a rezistorului pus la dispozitie, prin metoda ampermetrului si voltmetrului.

 

- alegeti varianta (amonte sau aval) in functie de valoarea rezistentei electrice;

- alegeti aparatele corespunzatoare;

- realizati circuitul de masurare;

-cititi valorile marimilor (I si U);

- aflati prin calcule valoarea rezistentei;

- determinati eroarea de masurare;

 

Nota: se foloseste computerul pentru introducerea si prelucrarea datelor (datele se introduc intr-un tabel realizat in EXCEL).

 

Materiale:

- rezistoare marcate in clar, in codul culorilor si alfanumeric;

-ampermetre si voltmetre analogice;

-sursa de tensiune continua, reglabila;

-cabluri de legatura;

-conectoare;

Mod de lucru:

1.Intocmirea tabelului de date, in EXCEL;

 

Tabelul 5 –Lucrare de laborator: masurarea rezistentei electrice prin metoda indirecta

Mijloace folosite

Caracteristici rezistor

Valori obtinute prin masurare

Valori obtinute prin calcule

Sursa de tensiune (tip)

Amper-metru (tip)

Volt-metru (tip)

Rezis-tenta nomi-nala Rn [Ω]

Tole-ranta, t [%]

Pu-terea disipata Pd [W]

Tesniunea nominala Un=√Pd*Rn  [V]

Umas

[V]

Imas [A]

Rmas=Umas /Imas [Ω]

ΔR=Rmas –Rn

[Ω]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Realizarea circuitului de masurare ;

 

3. Citirea valorilor intensitatii si tensiunii, introducerea datelor in tabel, determinarea cu ajutorul tabelului (si a computerului) a valorii masurate a rezistentei si a erorii absolute de masurare .

 

4. Interpretarea rezultatelor, formularea concluziilor;

 

Aplicația 11 - Lucrare de laborator

 

Cerinte: masurati rezistenta electrica pusa la dispozitie , prin metoda directa cu ajutorul ohmmetrului. Determinati eroarea de masurare si corectia.

 

Materiale:

-rezistor codificat in clar sau alfanumeric sau in codul culorilor;

- ohmmetrul analogic;

- ohmmetrul digital;

- computer;

 

Mod de lucru:

- cititi valoarea rezistentei pe rezistor; (2p)

 

- inocmiti tabelul de date nr. 3 (cu ajutorul computerului, folosind EXCEL-ul ); (10p)

 

 -realizati circuitul de masurare; (5p)

 

- selectati functia ohmmetru (la multimetre si la ohmmetrele cu mai multe domenii de masurare), selectati domeniul de msurare; (2*2p=4p)

 

-cititi valoarea rezistentei ; (2p)

 

- treceti datele in tabel; (3p)

 

- determinati valoarea erorii de masurare (valoarea de referinta fiind considerata valoarea inscrisa pe rezistor) si a corectiei; (5p)


 

Tabelul 3 - Lucrare de laborator: masurarea rezistentei electrice prin metoda directa

Tipul mijlocului de masurare

Rezistenta nominala

Rn [Ω]

Tolerante

t  [%]

Valoarea Misurata a rezistentei electrice

Rmas  [Ω]

Eroarea absoluta de masurare

ΔR= Rmas -Rn

[Ω]

Corectia

C= -ΔR

[Ω]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabelul 4 – notarea activitatilor propuse in lectie

aplicatia numarul

subpunctul

punctaj maxim Pmax

punctaj acordat Pac

1

a

24

 

b

2

 

c

4

 

 

Test la sfârșit de lecție

 

1. Rezistenta electrica se poate masura aplicand metoda:

a) indirecta, folosind ohmmetrul;

b) directa, folosind ampermetrul si voltmetrul;

c) directa , folosind multimetrul;

d) indirecta, folosind ampermetrul si voltmetrul;

===========================

2. Metoda indirecta de masurare a rezistentei electrice, folosind ampermetrul si voltmetrul, voltmetrul fiind plasat in amonte, se aplica atunci cand se masoara:

a) rezistente electrice cu valori mai mici decat rezistenta interna a voltmetrului;

b) rezistente electrice cu valori mult mai mari decat rezistenta interna a ampermetrului;

c) rezistente electrice cu valori mult mai mari decat rezistenta interna a voltmetrului;

==============================

3. Metode indirecta de msurare a rezistentei  cu ampermetrul si voltmetrul , voltmetrul fiind plasat in aval, se aplica pentru masurarea rezistentelor electrice :

a) mai mici decat rezistenta interna a ampermetrului;

b) mai mari decat rezistenta interna a ampermetrului;

c) mult mai mari decat rezistenta interna a voltmerului;

d) mult mai mici decat rezistenta interna a voltmerului;

==========================

4. Rezistenta electrica de 1 MΩ(megaohm) se masoara prin metoda indirecta  cu ampermetrul si voltmetrul, voltmetrul fiind plasat in :

a) aval;

b) amonte;

c) aval sau amonte;

============================

5. Rezistenta electrica de 100 Ω se masoara aplicand metoda indirecta cu ampermetrul si voltmertul, voltmetrul fiind plasat in:

a) aval;

b) amonte;

c) amonte sau aval;

========================

6. La metoda indirecta de masurare a rezistentei electrice , folosind ampermetrul si voltmetrul, varianta amonte:

a) ampermetrul este plasat inaintea voltmetrului;

b) voltmetrul este plasat inantea ampermetrului;

c) ampermetrul se leaga in serie cu rezistorul;

d) voltmetrul se leaga in serie cu rezistorul;

==============================

7. La metoda indirecta de masurare a rezistentei electrice , folosind ampermetrul si voltmetrul, varianta in aval :

a) ampermetrul este plasat inaintea voltmetrului;

b) ampermetrul este plasat dupa voltmetru;

c) ampermetrul se leaga in paralel  cu rezistorul;

d) voltmetrul se leaga in paralel cu rezistoul;

===========================

8. Rezistenta electrica de 2 Ω este egala cu :

a) 2000 mΩ

b) 0,2 kΩ;

c) 2 MΩ;

=================================

9. Rezistenta electrica de 0,005 kΩ este egala cu :

a) 0,5 MΩ;

b) 500 mΩ;

c) 5 Ω;

============================

10. Rezistenta electrica de 500 kΩ este egala cu :

a) 500000 mΩ;

b) 0,5 MΩ;

c) 50 Ω;

==========================

11. Rezistenta electrica de 1,5 MΩ este egala cu :

a) 1500 Ω;

b) 1500kΩ;

c) 15000 mΩ;

==========================

12. Selectati, din insiruirea de mai jos, elementele necesare realizarii circuitului de masurare a rezistentei electrice prin metoda indirecta , cu ampermetrul si voltmertul :

a) intrerupator;

b) dioda semiconductoare;

c) sursa de tensiune;

d) transformator;

e) rezistor;

f) wattmetrul;

g) punte redresoare;

h) ampermetru;

i) voltmetru;

j) ohmmetru;

================================

13. Operatiile necesare masurarii rezistentei electrice prin metoda indirecta, cu ampermetru si voltmetru, sunt:

a) legarea rezistorului la ohmmetru, selectarea functiei si a domeniului de masurare , citirea valorii rezistentei;

b) realizarea circuitului de masurare, citirea valorilor intensitatii si tensiunii, aplicarea rezultatelor in formula R=U/I, calculul erorii si corectiei;

c) reglarea la zero si la infinit a aparatelor, conectarea rezistorului in circuit, numararea diviziunilor, inmultirea diviziunilor cu constanta aparatelor, determinarea erorii si corectiei de msurare;

======================

14. Masurarea rezistentei electrice prin metoda direca, consta in :

a) folosirea ampermetrului si voltmetrului in aval sau in amonte;

b) folosirea ohmmetrelor si multimetrelor;

c)folosirea wattmetrelor;

========================

15. Mijloacele folosite pentru masurarea rezistentei electrice prin metoda directa, sunt:

a) voltmetrul;

b) ampermetrul;

c) ohmmetrul;

d) wattmetrul;

e) multimetrul;

======================

16. Ohmmetrele se realizeaza in variantele :

a) serie;

b) mixta;

c) paralel;

======================

17. Ohmmetrul serie se utilizeaza pentru masurarea :

a) rezistentelor mici;

b) intensitatii curentului electric;

c) numai a rezistentelor mari;

d) rezistentelor cuprinse intre 10 Ω si 1MΩ; ========================

18. Ohmmetrele derivate (paralele) se folosesc pentru masurarea :

a) rezistentelor electrice foarte mari;

b) rezistentei electrice a izolatiilor cablurilor :

c) rezistentelor electrice mici, pana la 50 Ω;

d) tensiunii electrice;

==========================

19. Elementele constructive ale ohmmetrelor serie, sunt:

a) miliampermetrul legat in paralel cu rezistorul de masurat;

b) miliampermetrul legat in serie cu sursa de tensiune si cu rezistoul de masurat ;

c) intrerupator;

d) rezistorul de masurat;

e) rezistorul variabil (potentiometru);

f) sursa de tensiune continua (1,5 ..18V);

g) sursa de tensiune alternativa:

h) borne pentru conectarea rezistorului;

=========================

20. Elementele constructive ale ohmmetrului derivatie sunt:

a) miliampermetrul legat in serie cu sursa de tensiune si cu rezistorul de masurat;

b) miliampermetrul legat in paralel cu sursa de tensiune si cu rezistorul de masurat;

c) sursa de tensiune alternativa;

d) sursa de tensiune continua (1,5 .. 18V);

e) intrerupator;

f) rezistor variabil, legat in paralele cu miliampermetrul;

g) rezistor variabil, legat in serie cu sursa de tensiune;

===========================

21. Scara gradata a ohmmetrului analogic serie, este :

a) directa si neuniforma;

b) inversa si neuniforma;

c) inversa si uniforma;

d) directa si uniforma;

==============================

22. Scara gradata a ohmmetrului analogic derivatie, este:

a) inversa si neuniforma;

b) directa si neuniforma;

c) inversa si uniforma;

d) directa si uniforma;

==========================

23. Din circuitul electric de masurare a rezistentei electrice prin metoda directa, fac parte:

a) sursa de tensiune continua;

b) ohmmetrul;

c) intrerupator;

d) rezistorul de masurat;

e) cabluri de legatura intre rezistor si ohmmetrul;

f) potentiometru;

============================

24. Operatiile necesare masurarii rezistentei electrice cu ohmmetrul, sunt:

a) legarea rezistorului la sursa de tensiune;

b) reglarea la infinit si la zero a ohmmetrului;

c) legarea ohmmetrului in paralele cu sursa de tensiune ;

d) conectarea rezistorului la bornele ohmmetrului;

e) citirea valorii rezistentei electrice;

f) înmultirea valorii citite cu cifra din dreptul selectorului;

========================

25. Reglarea la zero a ohmmetrului serie se face :

a) cu corectorul de zero;

b) cu potentiometrul lateral si corectorul de zero;

c) prin scurtcircuitarea bornelor  si rglarea potentiometrului lateral;

d) nu este necesara reglarea la zero;

==============================

26. Reglarea la zero a ohmmetrului derivatie se face :

a) cu corectorul de zero;

b) cu potentiometrul lateral si corectorul de zero;

c) prin scurtcircuitarea bornelor  si rglarea potentiometrului lateral;

d) nu este necesara reglarea la zero;

===========================

27. Reglarea la infinit a ohmmetrului serie, se face:

a) cu corectorul de zero;

b) cu potentiometrul lateral si corectorul de zero;

c) prin scurtcircuitarea bornelor  si rglarea potentiometrului lateral;

d) nu este necesara reglarea la zero;

=================================

28. Reglarea la infinit a ohmmetrului derivatie, se face:

a) nu este necesara reglarea la zero;

b) cu corectorul de zero;

c) prin scurtcircuitarea bornelor  si rglarea potentiometrului lateral;

d) cu potentiometrul lateral si corectorul de zero;

============================

29. Teraohmmetrele se folosesc pentru:

a) masurarea rezistentei electrice de impamantare;

b) masurarea rezistentei electrice de izolatie;

c) masurarea rezistentei electrice foarte mici;

==========================

30. Microohmmetrul masoara rezistente electrice de ordinul:

a) zecilor de ohmmi;

b) miilor de ohmi;

c) miimilor de ohmi;

d) milionimilor de ohmi;

e) milioanelor de ohmi;

==========================

31. Megaohmmetrul masoara rezistente electrice de ordinul:

a) milionimilor de ohmi;

b) milioanelor de ohmi;

c) miilor de ohmi;

d) miimilor de ohmi;

================================

32. Rezistenta centurii de impamantare se masoara cu :

a) megaohmmetrul;

b) teraohmmetrul;

c) miliohmmetrul;

d) ohmmetrul serie;

================================

33. La masurarea rezistentei electrice cu ohmmetrul, este permis ca :

a) rezistorul sa faca parte dintr-un circuit;

b) operatorul sa tina cu mana terminalele rezistorului;

c) rezistorul sa nu faca parte din niciun circuit;

d) rezistorul sa fie alimentat de la o sursa de curent electric externa;

==================================

34. Acul indicator al unui ohmmetru analogic serie, se afla in dreapta reperului corespunzator valorii de 16 Ω si in stanga reperului corespunzator valorii de 15 Ω . Valoarea rezistentei electrice este :

a) 15 Ω;

b) 16 Ω;

c) 17 Ω;

=======================