Sau un circuit electric la un curent electric.

Rezistența electrică este definită ca un coeficient de proporționalitate Rîntre tensiune Uși putere DC euîn legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit.

Unitatea de rezistență se numește ohm(Ohm) în onoarea savantului german G. Ohm, care a introdus acest concept în fizică. Un ohm (1 Ohm) este rezistența unui astfel de conductor în care, la tensiune 1 ÎN curentul este egal cu 1 O.

Rezistivitate.

Rezistența unui conductor omogen de secțiune transversală constantă depinde de materialul conductorului, lungimea acestuia lși secțiune transversală Sși poate fi determinată prin formula:

Unde ρ - rezistenta specifica a substantei din care este realizat conductorul.

Rezistența specifică a unei substanțe- aceasta este o mărime fizică care arată ce rezistență are un conductor realizat din această substanță de lungime unitară și secțiune transversală unitară.

Din formulă rezultă că

Valoare reciprocă ρ , numit conductivitate σ :

Deoarece unitatea de rezistență SI este de 1 ohm. unitatea de suprafață este de 1 m2, iar unitatea de lungime este de 1 m, atunci unitatea de rezistivitate SI este de 1 ohm · m2/m sau 1 Ohm m. Unitatea SI de conductivitate este Ohm -1 m -1 .

În practică, aria secțiunii transversale a firelor subțiri este adesea exprimată în milimetri pătrați (mm2). În acest caz, o unitate mai convenabilă de rezistivitate este Ohm mm 2 /m. Deoarece 1 mm 2 = 0,000001 m 2, atunci 1 Ohm mm 2 /m = 10 -6 Ohm m. Metalele au o rezistivitate foarte scăzută - aproximativ (1·10 -2) Ohm·mm 2 /m, dielectricii - 10 15 -10 20 mai mare.

Dependența rezistenței de temperatură.

Pe măsură ce temperatura crește, rezistența metalelor crește. Cu toate acestea, există aliaje a căror rezistență aproape nu se modifică odată cu creșterea temperaturii (de exemplu, constantan, manganina etc.). Rezistența electroliților scade odată cu creșterea temperaturii.

Coeficient de rezistență la temperatură al unui conductor este raportul dintre modificarea rezistenței conductorului atunci când este încălzit cu 1 °C și valoarea rezistenței sale la 0 °C:

.

Dependența rezistivității conductorilor de temperatură este exprimată prin formula:

.

În general α depinde de temperatură, dar dacă intervalul de temperatură este mic, atunci coeficientul de temperatură poate fi considerat constant. Pentru metale pure a = (1/273)K -1. Pentru soluții de electroliți α < 0 . De exemplu, pentru o soluție 10% de sare de masă α = -0,02 K -1. Pentru constantan (aliaj cupru-nichel) a = 10 -5 K -1.

Dependența rezistenței conductorului de temperatură este utilizată în termometre de rezistență.

este un dispozitiv de măsurare utilizat pentru determinarea valorii rezistenței în circuitele electrice. Rezistența se măsoară în Omahași este notat cu litera latină R. Ceea ce este Ohm într-o formă populară este descris în articolul de pe site-ul web „Legea puterii curente”.

Diagrama bloc și desemnarea pe diagramele ohmmetrului

Dispozitivul de măsurare Ohmmetru este structural un cadran sau un indicator digital cu o baterie sau o sursă de alimentare conectată în serie, așa cum se arată în fotografie.

Toate instrumentele combinate - testere pointer și multimetre digitale - au funcția de măsurare a rezistenței.

În practică, un dispozitiv care măsoară doar rezistența este utilizat pentru cazuri speciale, de exemplu, pentru a măsura rezistența de izolație la tensiuni ridicate, rezistența buclei de masă sau ca dispozitiv de referință pentru testarea altor ohmmetre cu precizie redusă.

Pe circuitele electrice de măsurare, un ohmmetru este desemnat cu litera greacă omega închisă într-un cerc, așa cum se arată în fotografie.

Pregătirea unui ohmetru pentru măsurători

Reparația cablajelor electrice, a produselor de inginerie electrică și radio constă în verificarea integrității firelor și căutarea defecțiunilor de contact în conexiunile acestora.

În unele cazuri, rezistența trebuie să fie egală cu infinit, de exemplu, rezistența de izolație. Și în altele este zero, de exemplu, rezistența firelor și a conexiunilor lor. Și în unele cazuri este egală cu o anumită valoare, de exemplu, rezistența filamentului unui bec sau element de încălzire.

Atenţie! Pentru a evita defectarea ohmmetrului, este permisă măsurarea rezistenței circuitelor numai atunci când acestea sunt complet dezactivate.

Trebuie să deconectați ștecherul din priză sau să scoateți bateriile din compartiment. Dacă circuitul conține condensatori electrolitici de capacitate mai mare, atunci aceștia trebuie descărcați prin scurtcircuitarea bornelor condensatorului printr-o rezistență de aproximativ 100 kOhm pentru câteva secunde.

Înainte de măsurători, ar trebui să verificați funcționalitatea dispozitivului, deoarece bateriile pot fi defectuoase și ohmetrul poate să nu funcționeze. Pentru a face acest lucru, trebuie să conectați capetele sondelor împreună.

Acul testerului trebuie setat exact la marcajul zero, dacă nu este setat, atunci puteți roti butonul „Set”. 0". Dacă acest lucru nu funcționează, trebuie să înlocuiți bateriile.

Pentru a testa continuitatea circuitelor electrice, de exemplu, la verificarea unui bec cu incandescență, puteți folosi un dispozitiv ale cărui baterii sunt descărcate și acul nu se setează la 0, dar reacționează măcar puțin când sondele sunt conectate. Va fi posibil să se judece integritatea circuitului prin faptul că săgeata este deviată. Dispozitivele digitale ar trebui să arate, de asemenea, citiri zero, o abatere în zecimi de ohmi este posibilă datorită rezistenței sondelor și rezistenței de tranziție în contactele care le conectează la bornele dispozitivului.

Când capetele sondelor sunt deschise, săgeata testerului trebuie setată în punctul indicat pe scară ∞, iar în instrumentele digitale, suprasarcina va clipi sau numărul va fi afișat. 1 pe indicatorul din partea stângă.

Ohmmetrul este gata de utilizare. Dacă atingeți capetele sondelor de conductor, atunci dacă acesta este intact, dispozitivul va prezenta rezistență zero, altfel citirile nu se vor schimba.

Modelele scumpe de multimetre au o funcție de continuitate a circuitului cu indicație audio, indicată în sectorul de măsurare a rezistenței cu simbolul unei diode. Este foarte convenabil pentru testarea circuitelor cu impedanță scăzută, cum ar fi cablurile cu perechi răsucite pentru internet sau cablajul electric de uz casnic. Dacă firul este intact, atunci testul de continuitate este însoțit de un semnal sonor, ceea ce elimină necesitatea citirii citirilor de la indicatorul multimetrului.

Exemple din practica de măsurare a rezistenței produselor

În teorie, totul este de obicei clar, dar în practică apar adesea întrebări la care se poate răspunde cel mai bine prin exemple de verificare a celor mai comune produse cu un ohmmetru.

Verificarea lămpilor incandescente

Becul cu incandescență dintr-o lampă sau din dispozitivele de bord ale mașinii a încetat să mai strălucească, cum pot afla motivul? Întrerupătorul, priza electrică sau cablurile pot fi defecte. Cu ajutorul testerului, orice lampă cu incandescență de la o lampă de acasă sau un far de mașină, filamentul lămpilor fluorescente și lămpile de economisire a energiei pot fi verificate cu ușurință. Pentru a verifica, trebuie doar să setați comutatorul dispozitivului în poziția de măsurare a rezistenței minime și să atingeți capetele sondelor de bornele bazei becului.

Rezistența filamentului becului a fost de 51 ohmi, ceea ce indică funcționalitatea acestuia. Dacă firul ar fi rupt, dispozitivul ar prezenta o rezistență infinită. Rezistența unui bec cu halogen de 220 V cu o putere de 50 wați când este iluminat este de aproximativ 968 ohmi, iar un bec auto de 12 volți cu o putere de 100 wați este de aproximativ 1,44 ohmi.

Este de remarcat faptul că rezistența unui filament de lampă incandescentă în stare rece (când becul nu este aprins) este de câteva ori mai mică decât în ​​stare caldă. Acest lucru se datorează proprietății fizice a tungstenului. Rezistența sa crește neliniar odată cu încălzirea. Prin urmare, lămpile cu incandescență se sting de obicei în momentul în care sunt aprinse.

Verificarea căștilor care reproduc sunet

Se întâmplă cu căști în unul dintre emițători, sau în ambele deodată, sunetul este distorsionat, dispare periodic sau lipsește. Există două opțiuni posibile: fie căștile, fie dispozitivul de la care este primit semnalul sunt defecte. Folosind un ohmmetru, este ușor să găsiți cauza defecțiunii acestora și să reparați căștile.

Pentru a verifica căștile, trebuie să conectați capetele sondelor la conectorul lor. De obicei, căștile sunt conectate la echipament folosind un conector jack de 3,5 mm, prezentat în fotografie.

Un capăt al sondei atinge terminalul comun, iar celălalt, la rândul său, atinge terminalele canalelor dreapta și stânga. Rezistența ar trebui să fie aceeași și să fie de aproximativ 40 ohmi. De obicei, rezistența este indicată în pașaportul pentru căști.

Dacă rezistența canalelor este foarte diferită, atunci poate exista un scurtcircuit sau un fir rupt în fire. Este ușor să verificați acest lucru, doar conectați capetele sondelor la bornele canalelor din dreapta și din stânga. Rezistența ar trebui să fie de două ori mai mare decât a unei căști, adică deja de 80 de ohmi. În practică, se măsoară rezistența totală a emițătorilor conectați în serie.

Dacă rezistența se modifică atunci când conductorii se mișcă în timpul măsurătorilor, înseamnă că firul este uzat într-un loc. De obicei, firele se desfășoară acolo unde ies din muf sau emițători.

Pentru a localiza locația ruperii firului, în timpul măsurătorilor este necesar să îndoiți firul local, fixând restul acestuia. Pe baza instabilității citirilor ohmmetrului, veți determina locația defectului. Dacă este o mufă, atunci trebuie să achiziționați un conector detașabil, să îl mușcați pe cel vechi cu o secțiune de fir defect și să lipiți firul la contactele noului muf.

Dacă întreruperea este situată la intrarea în căști, atunci trebuie să le dezasamblați, să îndepărtați partea defectă a firului, să îndepărtați capetele și să le lipiți la aceleași contacte la care au fost lipite firele înainte. În articolul de pe site „Cum să lipiți cu un fier de lipit” puteți afla despre arta lipirii.

Măsurarea valorii rezistenței (rezistență)

Rezistoarele (rezistența) sunt utilizate pe scară largă în circuitele electrice. Prin urmare, la repararea dispozitivelor electronice, devine necesar să se verifice funcționalitatea rezistorului sau să se determine valoarea acestuia.

Pe schemele electrice, un rezistor este desemnat drept dreptunghi, în interiorul căruia puterea sa este uneori scrisă cu cifre romane. I – un watt, II – doi wați, IV – patru wați, V – cinci wați.

Puteți verifica rezistența (rezistența) și determina valoarea acestuia folosind un multimetru pornit în modul de măsurare a rezistenței. În sectorul modului de măsurare a rezistenței, există mai multe poziții ale comutatorului. Acest lucru se face pentru a crește acuratețea rezultatelor măsurătorilor.

De exemplu, poziția 200 vă permite să măsurați rezistențe de până la 200 ohmi. 2k – până la 2000 Ohm (până la 2 kOhm). 2M – până la 2.000.000 de ohmi. (până la 2 MOhm). Litera k după numere indică prefixul kilo - necesitatea de a înmulți numărul cu 1000, M înseamnă Mega, iar numărul trebuie înmulțit cu 1.000.000.

Dacă comutatorul este setat pe poziția 2k, atunci când se măsoară un rezistor cu o valoare nominală de 300 kOhm, dispozitivul va afișa o suprasarcină. Este necesar să-l comutați în poziția 2M. Spre deosebire de măsurarea tensiunii, nu contează în ce poziție se află comutatorul, îl puteți comuta oricând în timpul procesului de măsurare.

Calculatoare online pentru determinarea valorilor rezistenței
prin marcaj de culoare

Uneori, atunci când se verifică un rezistor, ohmetrul arată o anumită rezistență, dar dacă rezistența și-a schimbat rezistența ca urmare a supraîncărcărilor și nu mai corespunde marcajului, atunci un astfel de rezistor este inacceptabil. Rezistoarele moderne sunt marcate folosind inele colorate. Cel mai convenabil mod de a determina valoarea unui rezistor marcat cu inele colorate este utilizarea unui calculator online.

marcat cu 4 inele colorate

Calculator online pentru determinarea rezistenței rezistențelor
marcat cu 5 inele colorate

Verificarea diodelor cu un multimetru sau tester

Diodele semiconductoare sunt utilizate pe scară largă în circuitele electrice pentru a converti curentul alternativ în curent continuu și, de obicei, la repararea produselor, după o inspecție externă a plăcii de circuit imprimat, diodele sunt mai întâi verificate. Diodele sunt fabricate din germaniu, siliciu și alte materiale semiconductoare.

În aparență, diodele vin în diferite forme, transparente și colorate, într-o carcasă de metal, sticlă sau plastic. Dar ei au întotdeauna două concluzii și atrag imediat privirea. Circuitele folosesc în principal diode redresoare, diode zener și LED-uri.

Simbolul pentru diode din diagramă este o săgeată care indică un segment de linie dreaptă. O diodă este desemnată prin literele latine VD, cu excepția LED-urilor, care sunt desemnate prin literele HL, în schema de desemnare sunt adăugate elemente suplimentare, care este reflectată în desenul de mai sus. Deoarece există mai mult de o diodă într-un circuit, pentru comoditate, se adaugă un număr de serie după literele VD sau HL.

Este mult mai ușor să verificați o diodă dacă înțelegeți cum funcționează. Și dioda funcționează ca un mamelon. Când umflați o minge, o barcă de cauciuc sau o anvelopă de mașină, aerul intră în ea, dar mamelonul nu îi permite înapoi.

O diodă funcționează exact la fel. Numai că trece într-o singură direcție nu aerul, ci curentul electric. Prin urmare, pentru a verifica dioda, aveți nevoie de o sursă de curent continuu, care poate fi un multimetru sau un tester pointer, deoarece au o baterie instalată.

Mai sus este o diagramă bloc a funcționării unui multimetru sau tester în modul de măsurare a rezistenței. După cum puteți vedea, la bornele este furnizată o tensiune DC cu o anumită polaritate. Se obișnuiește să se aplice plusul pe terminalul roșu, iar minusul pe cel negru. Când atingeți bornele diodei în așa fel încât ieșirea pozitivă a dispozitivului să fie pe terminalul anodului diodei, iar ieșirea negativă să fie pe catodul diodei, atunci curentul va curge prin diodă. Dacă sondele sunt schimbate, dioda nu va trece curentul.

O diodă poate avea de obicei trei stări - bună, spartă sau spartă. În timpul unei defecțiuni, dioda se transformă într-o bucată de sârmă, va trece curent indiferent de ordinea în care se ating sondele. Dacă există o pauză, dimpotrivă, curentul nu va curge niciodată. Rareori, dar există o altă condiție când rezistența de tranziție se modifică. O astfel de defecțiune poate fi determinată de citirile de pe afișaj.

Folosind instrucțiunile de mai sus, puteți verifica diode redresoare, diode zener, diode Schottky și LED-uri, atât cu cabluri, cât și în versiune SMD. Să vedem cum să testăm diodele în practică.

În primul rând, este necesar, respectând codificarea culorilor, să introduceți sondele în multimetru. De obicei, un fir negru este introdus în COM și un fir roșu în V/R/f (aceasta este borna pozitivă a bateriei). Apoi, trebuie să setați comutatorul modului de operare în poziția de apelare (dacă există o astfel de funcție de măsurare), ca în fotografie, sau în poziția 2kOm. Porniți dispozitivul, închideți capetele sondelor și asigurați-vă că funcționează.

Vom începe practica verificând vechea diodă cu germaniu D7, acest specimen are deja 53 de ani. Diodele pe bază de germaniu nu sunt acum produse practic din cauza costului ridicat al germaniului în sine și a temperaturii maxime scăzute de funcționare, doar 80-100°C. Dar aceste diode au cea mai mică cădere de tensiune și cel mai mic nivel de zgomot. Sunt foarte apreciate de constructorii de amplificatoare cu tuburi. În conexiune directă, căderea de tensiune pe o diodă cu germaniu este de numai 0,129 V. Testerul cu cadran va afișa aproximativ 130 ohmi. Când se schimbă polaritatea, multimetrul arată 1, testerul cu cadran va afișa infinit, ceea ce înseamnă o rezistență foarte mare. Aceasta dioda este OK.

Procedura de verificare a diodelor de siliciu nu este diferită de verificarea celor din germaniu. Terminalul catodului este de obicei marcat pe corpul diodei, poate fi un cerc, linie sau punct. În conexiune directă, căderea prin joncțiunea diodei este de aproximativ 0,5 V. Pentru diodele puternice, tensiunea de cădere este mai mică și este de aproximativ 0,4 V. Diodele Zener și diodele Schottky sunt verificate în același mod. Căderea de tensiune a diodelor Schottky este de aproximativ 0,2 V.

Pentru LED-urile de mare putere, mai mult de 2 V scade la joncțiunea directă și dispozitivul poate afișa 1. Dar aici LED-ul în sine este un indicator al funcționalității. Dacă, atunci când este pornit direct, puteți vedea chiar și cea mai slabă strălucire a LED-ului, atunci acesta funcționează.

Trebuie remarcat faptul că unele tipuri de LED-uri de mare putere constau dintr-un lanț de mai multe LED-uri conectate în serie și acest lucru nu se observă din exterior. Astfel de LED-uri au uneori o cădere de tensiune de până la 30 V și pot fi testate numai de la o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire mai mare de 30 V și un rezistor de limitare a curentului conectat în serie cu LED-ul.

Verificarea condensatoarelor electrolitice

Există două tipuri principale de condensatoare, simple și electrolitice. Condensatorii simpli pot fi incluși în circuit în orice mod doriți, dar cei electrolitici doar în funcție de polaritate, altfel condensatorul se va defecta.

Pe schemele electrice, un condensator este indicat prin două linii paralele. Când se desemnează un condensator electrolitic, polaritatea de conectare a acestuia trebuie să fie indicată cu semnul „+”.

Condensatorii electrolitici au o fiabilitate scăzută și sunt cea mai frecventă cauză de defecțiune a componentelor electronice ale produselor. Un condensator umflat în sursa de alimentare a unui computer sau a altui dispozitiv nu este o vedere rară.

Folosind un tester sau un multimetru în modul de măsurare a rezistenței, puteți verifica cu succes funcționalitatea condensatoarelor electrolitice sau, după cum se spune, inelul. Condensatorul trebuie scos de pe placa de circuit imprimat și asigurați-vă că este descărcat pentru a nu deteriora dispozitivul. Pentru a face acest lucru, trebuie să-i scurtcircuitați bornele cu un obiect metalic, cum ar fi penseta. Pentru a testa condensatorul, comutatorul de pe dispozitiv trebuie setat pe modul de măsurare a rezistenței în intervalul de sute de kilo-ohmi sau mega-ohmi.

Apoi, trebuie să atingeți bornele condensatorului cu sondele. În momentul contactului, acul instrumentului ar trebui să devieze brusc de-a lungul scalei și să revină încet la poziția de rezistență infinită. Viteza cu care acul se deviază depinde de valoarea capacității condensatorului. Cu cât capacitatea condensatorului este mai mare, cu atât trăgătorul se va întoarce la locul său mai lent. Un dispozitiv digital (multimetru), atunci când atinge sondele la bornele condensatorului, va prezenta mai întâi o rezistență mică, apoi va crește din ce în ce mai mult până la sute de megaohmi.

Dacă comportamentul dispozitivelor diferă de cel descris mai sus, de exemplu, rezistența condensatorului este zero Ohm sau infinit, atunci în primul caz are loc o defecțiune între înfășurările condensatorului, iar în al doilea, o întrerupere. Un astfel de condensator este defect și nu poate fi folosit.

Printre alți indicatori care caracterizează un circuit sau un conductor electric, merită evidențiată rezistența electrică. Determină capacitatea atomilor unui material de a preveni trecerea direcționată a electronilor. Ajutor în determinarea acestei valori poate fi oferit atât de un dispozitiv specializat - un ohmmetru, cât și de calcule matematice bazate pe cunoașterea relațiilor dintre cantități și proprietățile fizice ale materialului. Indicatorul este măsurat în Ohmi (Ohm), desemnați prin simbolul R.

Legea lui Ohm - o abordare matematică pentru determinarea rezistenței

Relația stabilită de Georg Ohm definește relația dintre tensiune, curent, rezistență, pe baza relației matematice a conceptelor. Valabilitatea relației liniare - R = U/I (raportul dintre tensiune și curent) - nu este observată în toate cazurile.
Unitatea [R] = B/A = Ohm. 1 Ohm este rezistența unui material prin care trece un curent de 1 amper la o tensiune de 1 volt.

Formula empirică pentru calcularea rezistenței

Datele obiective privind conductivitatea unui material rezultă din caracteristicile sale fizice, care determină atât proprietățile proprii, cât și răspunsul său la influențele externe. Pe baza acestui fapt, conductivitatea depinde de:

• Dimensiune.
• Geometrie.
• Temperaturile.

Atomii unui material conductiv se ciocnesc cu electronii direcționali, împiedicându-i să se deplaseze înainte. La o concentrație mare a acestora din urmă, atomii nu sunt capabili să le reziste și conductivitatea se dovedește a fi ridicată. Valorile mari de rezistență sunt tipice pentru dielectrice, care au conductivitate practic zero.

Una dintre caracteristicile definitorii ale fiecărui conductor este rezistivitatea acestuia - ρ. Determină dependența rezistenței de materialul conductor și de influențele externe. Aceasta este o valoare fixă ​​(într-un material) care reprezintă datele conductorului de următoarele dimensiuni - lungime 1 m (ℓ), aria secțiunii transversale 1 mp. Prin urmare, relația dintre aceste mărimi este exprimată prin relația: R = ρ* ℓ/S:

• Conductivitatea unui material scade pe măsură ce lungimea acestuia crește.
• O creștere a secțiunii transversale a conductorului implică o scădere a rezistenței acestuia. Acest model se datorează unei scăderi a densității electronilor și, în consecință, contactul particulelor de material cu acestea devine mai puțin frecvent.
• O creștere a temperaturii materialului stimulează o creștere a rezistenței, în timp ce o scădere a temperaturii atrage scăderea acestuia.

Este recomandabil să se calculeze aria secțiunii transversale conform formulei S = πd 2 / 4. O bandă de măsurare va ajuta la determinarea lungimii.

Relația cu puterea (P)

Pe baza formulei legii lui Ohm, U = I*R și P = I*U. Prin urmare, P = I 2 *R și P = U 2 /R.
Cunoscând mărimea curentului și a puterii, rezistența poate fi determinată ca: R = P/I 2.
Cunoscând tensiunea și puterea, rezistența poate fi calculată cu ușurință folosind formula: R = U 2 /P.

Rezistența materialului și valorile altor caracteristici aferente pot fi obținute cu ajutorul instrumentelor speciale de măsură sau pe baza legilor matematice stabilite.

Introducere………………………………………………………………………………2

Măsurarea rezistenței DC…………………..…….3

Metoda ampermetru-voltmetru………………………………………………………………….……3

Metoda de evaluare directă…………………………………………………………………..4

Punți de măsurare a rezistenței DC…………………6

Măsurarea rezistențelor foarte mari……………………………………9

Măsurarea rezistenței AC………………….…...10

Contor de imitație……………………………………………………………...10

Linia de măsurare…………………………………………………………………..……….11

Măsurarea rezistențelor ultra-scăzute………………………………………13

Concluzii………………………………………………………………….………..…14

Introducere

Rezistența electrică este principala caracteristică electrică a unui conductor, o valoare care caracterizează rezistența unui circuit electric sau a secțiunii acestuia la curentul electric. Rezistența poate fi numită și o parte (mai des numită rezistor) care oferă rezistență electrică la curent. Rezistența electrică este cauzată de conversia energiei electrice în alte forme de energie și se măsoară în Ohmi.

Rezistența (deseori notată cu litera R) este considerată, în anumite limite, a fi o valoare constantă pentru un conductor dat și poate fi definită ca

R - rezistenta;

U este diferența de potențial electric la capetele conductorului, măsurată în volți;

I este curentul care circulă între capetele conductorului sub influența unei diferențe de potențial, măsurat în amperi.

Pentru măsurarea practică a rezistenței se folosesc multe metode diferite, în funcție de condițiile de măsurare și de natura obiectelor, de precizia și viteza necesară măsurătorilor. De exemplu, există metode de măsurare a rezistenței la curent continuu și la curent alternativ, măsurarea rezistențelor mari, rezistențelor mici și ultra-mici, directe și indirecte etc.

Scopul lucrării este de a identifica principalele, cele mai comune în practică, metode de măsurare a rezistenței.

Măsurarea rezistenței DC

Principalele metode de măsurare a rezistenței DC sunt metoda indirectă, metoda estimării directe și metoda punții. Alegerea metodei de măsurare depinde de valoarea așteptată a rezistenței măsurate și de precizia de măsurare necesară. Dintre metodele indirecte, cea mai universală este metoda ampermetru-voltmetru.

Metoda ampermetru-voltmetru

Această metodă se bazează pe măsurarea curentului care curge prin rezistența măsurată și a căderii de tensiune pe aceasta. Se folosesc două scheme de măsurare: măsurarea rezistențelor mari (a) și măsurarea rezistențelor mici (b). Pe baza rezultatelor măsurării curentului și tensiunii, se determină rezistența necesară.

Pentru circuitul (a), rezistența dorită și eroarea metodologică relativă pot fi determinate folosind formulele:

unde Rx este rezistența măsurată și Ra este rezistența ampermetrului.

Pentru circuitul (b), rezistența dorită și eroarea metodologică relativă de măsurare sunt determinate de formulele:

Din formula reiese clar că atunci când se calculează rezistența necesară folosind o formulă aproximativă, apare o eroare, deoarece la măsurarea curenților și tensiunilor în al doilea circuit, ampermetrul ia în considerare și curentul care trece prin voltmetru, iar în primul circuit. , voltmetrul masoara tensiunea in plus fata de rezistenta si pe ampermetru .

Din definiția erorilor metodologice relative rezultă că măsurarea conform schemei (a) oferă o eroare mai mică la măsurarea rezistențelor mari, iar măsurarea conform schemei (b) - la măsurarea rezistențelor mici. Eroarea de măsurare folosind această metodă este calculată folosind expresia:

„Instrumentele utilizate pentru măsurători trebuie să aibă o clasă de precizie de cel mult 0,2. Voltmetrul este conectat direct la rezistența măsurată. Curentul în timpul măsurării trebuie să fie astfel încât citirile să fie măsurate pe a doua jumătate a scalei. În conformitate cu aceasta, este selectat și șuntul folosit pentru a putea măsura curentul cu un dispozitiv de clasa 0,2. Pentru a evita încălzirea rezistenței și, în consecință, a reduce acuratețea măsurătorilor, curentul din circuitul de măsurare nu trebuie să depășească 20% din cel nominal.”

Avantajul circuitelor metodei de măsurare a ampermetrului și voltmetrului este că același curent poate fi trecut prin rezistență cu rezistența măsurată ca în condițiile sale de funcționare, ceea ce este important atunci când se măsoară rezistențe ale căror valori depind de curent.

Metoda de evaluare directă.

Metoda de evaluare directă implică măsurarea rezistenței DC folosind un ohmmetru. Un ohmmetru este un dispozitiv de măsurare cu citire directă pentru determinarea rezistențelor electrice active (rezistențele active sunt numite și rezistențe ohmice). De obicei, măsurarea se face folosind curent continuu, totuși, unele ohmetre electronice pot folosi curent alternativ. Tipuri de ohmmetre: megohmmetre, teraohmmetre, gigaohmmetre, miliohmmetre, microohmmetre, care diferă în gama de rezistențe măsurate.

Conform principiului de funcționare, ohmmetrele pot fi împărțite în magnetoelectrice - cu un contor magnetoelectric sau logometru magnetoelectric (megaohmmetre) și electronice, care sunt analogice sau digitale.

„Funcționarea unui ohmmetru magnetoelectric se bazează pe măsurarea curentului care circulă prin rezistența măsurată la o tensiune constantă a sursei de alimentare. Pentru a măsura rezistențe de la sute de ohmi la câțiva megaohmi, contorul și rezistența măsurată rx sunt conectate în serie. În acest caz, puterea curentului I în contor și abaterea părții mobile a dispozitivului a sunt proporționale: I = U/(r0 + rx), unde U este tensiunea sursei de alimentare; r0 este rezistența contorului. Pentru valori mici ale rx (până la câțiva ohmi), contorul și rx sunt pornite în paralel.”

Megaohmmetrele ratiometrice se bazează pe un raportmetru, la brațele căruia sunt conectate rezistențe interne exemplare și rezistența măsurată în diferite combinații (în funcție de limita de măsurare), citirea raportometrului depinde de raportul acestor rezistențe. Ca sursă de înaltă tensiune necesară pentru efectuarea unor astfel de măsurători, astfel de dispozitive folosesc de obicei un inductor mecanic - un generator electric acționat manual în unele megaohmetri, un convertor de tensiune semiconductor este utilizat în locul unui inductor.

Principiul de funcționare al ohmetrelor electronice se bazează pe conversia rezistenței măsurate într-o tensiune proporțională cu aceasta folosind un amplificator operațional. Rezistorul care se măsoară este conectat la circuitul de feedback (scara liniară) sau la intrarea amplificatorului. Un ohmmetru digital este o punte de măsurare cu echilibrare automată. Echilibrarea este realizată de un dispozitiv de control digital prin selectarea rezistențelor de precizie în brațele punții, după care informațiile de măsurare de la dispozitivul de control sunt furnizate unității de afișare.

„La măsurarea rezistențelor mici, poate apărea o eroare suplimentară din cauza influenței rezistenței de tranziție la punctele de conectare. Pentru a evita acest lucru, se folosește așa-numita metodă de conectare cu patru fire. Esența metodei este că se folosesc două perechi de fire - o pereche furnizează un curent cu o anumită putere obiectului măsurat și, folosind cealaltă pereche, se furnizează o cădere de tensiune proporțională cu puterea curentului și rezistența obiectului. de la obiect la dispozitiv. Firele sunt conectate la bornele rețelei cu două terminale fiind măsurate în așa fel încât fiecare dintre firele de curent să nu atingă direct firul de tensiune corespunzător și se dovedește că rezistențele de tranziție la punctele de contact nu sunt incluse în circuitul de măsurare.”

Orice corp fizic prin care are loc mișcarea direcționată a ionilor oferă o anumită rezistență la curent. Proprietatea fiecărui tip de material conductor de a împiedica trecerea particulelor încărcate prin el este rezistența electrică. Luând în considerare diferențele de rezistență la mișcarea ionilor, sunt construite multe scheme de circuite, dintre care unele sunt utilizate în calculatoarele electronice, de exemplu, declanșatoare în aparatele de uz casnic și căști.

Ce este rezistența electrică

Ce este rezistența în fizică? Rezistența este o valoare fizică care descrie capacitatea unui material conductor de a împiedica trecerea particulelor încărcate prin el. Conform legii lui Ohm, această valoare este egală cu tensiunea de la secțiunile de capăt ale conductorului împărțită la curentul în amperi care trece prin acesta. Valoarea opoziției la curentul direcționat al particulelor încărcate pentru circuitele cu curent alternativ și câmpuri de tip electromagnetic este caracterizată de câmpurile obstacolului undei la modificarea potențialului și a impedanței.

Interesant. Pe baza acestei caracteristici, componenta radio a fost numită și rezistor, din engleza Resistance - rezistență. Această parte este necesară pentru a introduce un obstacol activ în calea curentului electric în circuitul de putere.

Definiţia resistance unit– Ohm

Cum se măsoară rezistența curentului? Unitatea de măsură în sistemul internațional SI este Ohm. Această valoare este egală cu rezistența din circuitul dintre secțiunile extreme, între care curge o tensiune de 1 V la un curent de 1 A. Cuvântul a fost primit sub numele omului de știință - Georg Ohm. A fost adoptată ca unitate de măsură în anii şaizeci ai secolului al XX-lea împreună cu sistemul internaţional de unităţi SI.

Mijloace de reproducere a rezistenței

Pentru a determina măsura rezistenței electrice, utilizați:

• Un magazin de rezistență este un set special de elemente radio de diferite denumiri. Aceste componente sunt fabricate special pentru a conține rezistența conductorului de referință. Când conectați un conductor electric cu curent continuu sau alternativ la un acumulator de rezistență, puteți selecta o rezistență adecvată și puteți obține o anumită tensiune la ieșire, care poate fi apoi măsurată cu un voltmetru;
• O mulinetă este un dispozitiv care funcționează pe un principiu similar cu o revistă. Când este conectat la intrarea dispozitivului, puteți utiliza pârghiile și comutatoarele existente pentru a regla valoarea rezistenței unității și a obține tensiunea necesară la ieșire.

Standard de rezistență de stat

Acest standard de stat sub indexul GET 14-91 este de obicei descris în următoarea formă.

Valori și caracteristici ale rezistenței de referință

Nume caracteristic	Valoare conform standardului de stat 14-91
Valoare reproductibilă în ohmi	6453 și 12906
Valoarea stocată în ohmi	1
Inexactități de primul tip (A) în ppb	25
Inexactități de al doilea tip (B) în ppb	35
Suma incertitudinii standard, ppb	45
Incertitudine crescută la un factor de doi, ppb	90

Rezistență statică și dinamică

Conform teoriei circuitelor neliniare, valoarea rezistenței este împărțită în statică și dinamică. Prima este identică cu legea lui Ohm și este egală cu raportul dintre tensiunea de pe element și curentul curent. Valoarea dinamică a unui element care prezintă semne de neliniaritate este valoarea obținută prin împărțirea creșterii minime a tensiunii la creșterea corespunzătoare a curentului.

Dependența valorii de caracteristicile conductorului

Într-un conductor, purtătorii de curent electric sunt particule libere încărcate negativ. Comportamentul în materie este similar cu gazul. Densitatea particulelor libere depinde de densitatea mediului. Pe baza acestui fapt, densitatea și structura rețelei cristaline sunt determinate de tipul de material conductor și de dimensiunea acestuia. Din acest motiv, conductivitatea este afectată de aria secțiunii transversale și de temperatură. Rezistența pe suprafața secțiunii transversale este considerată a fi o valoare de proiectare.

Rezistența corpului uman

Această cantitate este neliniară, depinde de mulți parametri și nu poate fi considerată ohmică. Valoarea se poate schimba în timp, scăzând în raport cu o persoană care este entuziasmată și transpirată. În plus, această valoare este influențată de mediu. În derma uscată, valoarea poate depăși 10 mii Ohm*metru. Prin urmare, graficul de timp al unei valori poate avea un aspect diferit pentru o persoană.

Instrumente pentru măsurarea rezistenței (DC)

Pentru a măsura rezistența puteți utiliza:

• Ohmmetru – vă permite direct să afișați nivelul de sarcină;
• Podul Wheatstone;
• Este posibil să se calculeze din datele obținute de la ampermetru și voltmetru folosind formule simple.

Un conductor atunci când curentul trece prin el

În timpul trecerii unei sarcini electrice printr-un conductor, are loc o eliberare crescută de energie termică. În acest caz, conductorul poate deveni foarte fierbinte. Energia se calculează folosind formula:

A=P*t, unde P este puterea, calculată prin formula P=U*I.

Un caz tipic este încălzirea aluminiului sub tensiune înaltă.

Efectul temperaturii asupra rezistivității

Caracteristica de rezistivitate crește, de asemenea, cu creșterea temperaturii. Acest lucru se întâmplă din cauza creșterii vitezei de mișcare a particulelor încărcate în metal cu creșterea temperaturii. Rezistivitatea substanțelor care conduc curentul electric și cărbunele, atunci când sunt încălzite, scade în mod corespunzător datorită creșterii numărului de electroni liberi pe unitatea de volum.

Indicatori pentru materiale solide

Rezistivitatea aliajelor și a metalelor solide practic nu se modifică odată cu creșterea sau scăderea temperaturii. Acest lucru se datorează densității rețelei cristaline. Caracteristica este inerentă constantanului, manganinei și altor aliaje dense. Această caracteristică necesită o valoare specifică crescută în raport cu componentele constitutive.

Relația cu conductivitatea

Conductivitatea electrică este o caracteristică a unui mediu pentru conducerea particulelor încărcate, precum și modificări ale proprietăților corpurilor sau ale mediului, datorită cărora mișcarea particulelor încărcate are loc sub influența unui câmp electromagnetic. Această valoare este considerată a fi inversul rezistenței conductorului.

Indicatoare pentru conductorii de lichid

Indicatorii de rezistență electrică a soluțiilor de săruri și alcaline sunt dinamici. Valorile depind de compoziția și concentrația substanței. În acest caz, efectul temperaturii este opus celui al metalelor. În timpul încălzirii, din cauza efectului de difuzie, valoarea scade și invers. La temperaturi prea scăzute, electrolitul poate deveni o stare solidă și să nu conducă curentul. Astfel, apa care s-a cristalizat nu este conductor. Obstrucția hidraulică a mișcării particulelor apare din cauza prezenței sărurilor derivate în lichid, care sunt conductori.

Dependența rezistivității de deformare

Când are loc prelucrarea la rece a conductorilor, are loc deformarea plastică a materiei prime, urmată de distorsiunea rețelei cristaline, care crește semnificativ nivelul de rezistivitate.

Rezistența electrică este proprietatea oricărei substanțe de a împiedica mișcarea ionilor. Caracteristica este dinamică și depinde de mai mulți factori. Izolația și unele materiale au un nivel de rezistență la care curentul electric nu poate trece prin substanță. Acest lucru poate caracteriza unele substanțe drept conductoare slabe de curent din cauza volumului mic de ioni. Ce este rezistența conductorului? Suma din cauza căreia se pierde puterea în timpul trecerii energiei electrice.

Video