Ano ang Pagsukat ng Rezistansiya

Ano ang Pagsukat ng Resistance?

Pangungusap ng Resistance

Ang resistance ay ang pagtutol sa paglalakad ng electric current, isang pundamental na konsepto sa electrical engineering.

Pagsukat ng Mababang Resistance (<1Ω)

Kelvin’s Double Bridge

Ang Kelvin’s double bridge ay isang pagbabago ng simple Wheatstone bridge. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng circuit diagram ng Kelvin’s double bridge.

Talakayin natin ang dalawang set ng arms, isa na may resistances P at Q at ang isa pa na may resistances p at q. Ang R ay ang unknown low resistance at ang S ay isang standard resistance. Dito ang r ay kumakatawan sa contact resistance sa pagitan ng unknown resistance at standard resistance, na kailangan nating alisin. Para sa pagsukat, ginagawa natin ang ratio P/Q na kapareho ng p/q at dahil dito nabuo ang balanced Wheatstone bridge na nagresulta sa null deflection sa galvanometer. Kaya para sa balanced bridge, maaari nating isulat

Sa pamamagitan ng pag-substitute ng Equation 2 sa Equation 1 at gamit ang ratio P/Q = p/q, makukuha natin ang sumusunod na resulta:

Kaya nakikita natin na sa pamamagitan ng paggamit ng balanced double arms, maaari nating alisin ang contact resistance nang buo at ang error dahil dito. Upang alisin ang isa pang error dahil sa thermo-electric emf, kinakailangan nating magbigay ng isa pang reading sa reverse battery connection at huling bilangin ang average ng dalawang readings. Ang bridge na ito ay useful para sa resistances sa range ng 0.1µΩ hanggang 1.0 Ω.

Ducter Ohmmeter

Ang Ducter Ohmmeter, isang electromechanical instrument, ay nagmamasid ng mababang resistances. Ito ay kasama ng permanent magnet, katulad ng PMMC instrument, at dalawang coils na naka-position sa magnetic field at naka-right angles sa bawat isa, na libreng umiikot tungkol sa common axis. Ang diagram sa ibaba ay nagpapakita ng Ducter Ohmmeter at ang necessary connections upang sukatin ang unknown resistance R.

Ang isa sa mga coil na tinatawag na current coil, ay konektado sa current terminals C1 at C2, habang ang iba pang coil na tinatawag na voltage coil ay konektado sa potential terminals V1 at V2. Ang voltage coil ay nagdadala ng current na proportional sa voltage drop sa R at ganoon din ang torque na ito. Ang current coil ay nagdadala ng current na proportional sa current na lumalabas sa R at ganoon din ang torque nito. Ang parehong torque ay gumagana sa opposite direction at ang indicator ay humihinto kapag ang dalawa ay equal. Ang instrument na ito ay useful para sa resistance sa range 100µΩ hanggang 5Ω.

Pagsukat ng Medium Resistance (1Ω – 100kΩ)

Ammeter Voltmeter Method

Ito ang pinakamaliit at pinakasimpleng paraan ng pagsukat ng resistance. Ginagamit nito ang isang ammeter upang sukatin ang current, I at isang voltmeter upang sukatin ang voltage, V at makukuha natin ang value ng resistance bilang

Ngayon maaari nating magkaroon ng dalawang posible na koneksyon ng ammeter at voltmeter, na ipinapakita sa figure sa ibaba.Sa figure 1, ang voltmeter ay nagsukat ng voltage drop sa ammeter at unknown resistance, kaya

Kaya, ang relative error ay

Para sa koneksyon sa figure 2, ang ammeter ay nagsukat ng sum ng current sa voltmeter at resistance, kaya

Ang relative error ay

Maaaring mapansin na ang relative error ay zero para sa Ra = 0 sa unang kaso at Rv = ∞ sa ikalawang kaso. Ngayon ang tanong ay aling koneksyon ang gagamitin sa anumang kaso. Upang malaman ito, i-equate natin ang parehong errors

Kaya para sa resistances na mas mataas kaysa sa ibinigay ng itaas na equation, gagamitin natin ang unang method at para sa mas mababa, gagamitin natin ang ikalawang method.

Wheatstone Bridge Method

Ito ang pinakasimple at pinakabasic na bridge circuit na ginagamit sa measurement studies. Ito ay pangunahing binubuo ng apat na arms ng resistance P, Q; R at S. Ang R ay ang unknown resistance under experiment, samantalang ang S ay isang standard resistance. Ang P at Q ay kilala bilang ratio arms. Isang EMF source ay konektado sa pagitan ng points a at b habang ang galvanometer ay konektado sa pagitan ng points c at d.

Ang bridge circuit laging gumagana sa principle ng null detection, i.e. ina-adjust natin ang isang parameter hanggang ang detector ay nagpapakita ng zero at pagkatapos ay ginagamit natin ang mathematical relation upang matukoy ang unknown sa pamamagitan ng varying parameter at iba pang constants. Dito rin, ina-adjust natin ang standard resistance, S upang makamit ang null deflection sa galvanometer. Ang null deflection na ito ay nagpapahiwatig ng walang current mula sa point c patungo sa d, na nagpapahiwatig na ang potential ng point c at d ay pareho. Kaya

Sa pag-combine ng dalawang equations, makukuha natin ang famous equation –

Substitution Method

Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng circuit diagram para sa pagsukat ng unknown resistance R. Ang S ay isang standard variable resistance at ang r ay isang regulating resistance.

Una, ilagay ang switch sa position 1 at i-adjust ang r upang makuha ang tiyak na halaga ng current sa ammeter. Itala ang halaga ng ammeter reading. Ngayon, ilipat ang switch sa position 2 at i-adjust ang S upang makuha ang parehong ammeter reading na ito ay binasa sa unang kaso. Ang halaga ng S kung saan ang ammeter ay binabasa nang pareho sa position 1, ay ang halaga ng unknown resistance R, depende sa constant value ng EMF source sa buong eksperimento.

Pagsukat ng Mataas na Resistance (>100kΩ)

Loss of Charge Method

Sa pamamagitan ng method na ito, ginagamit natin ang equation ng voltage sa isang discharging capacitor upang makuha ang halaga ng unknown resistance R. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng circuit diagram at ang involved na equations ay-

Gayunpaman, ang itaas na kaso ay asumido na walang leakage resistance ng capacitor. Kaya upang i-account ito, ginagamit natin ang circuit na ipinapakita sa figure sa ibaba. R1

Sundin natin ang parehong proseso ngunit una na may closed switch S1 at susunod na may open switch S1. Para sa unang kaso, makukuha natin

Para sa ikalawang kaso na may open switch, makukuha natin

Gamit ang R1 mula sa itaas na equation sa equation para sa R’, maaari nating makuha ang R.

Megohm Bridge Method

Sa pamamagitan ng method na ito, ginagamit natin ang famous Wheatstone bridge philosophy ngunit sa kaunting pagbabago. Ang high resistance ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Ang G ay ang guard terminal. Ngayon maaari rin nating ipakita ang resistor sa figure sa tabi, kung saan ang RAG at RBG ay ang leakage resistances. Ang circuit para sa pagsukat ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Maaari nating mapansin na talagang nakukuha natin ang resistance na parallel combination ng R at RAG. Bagaman ito ay nagdudulot ng napakaliit na error.