Měření elektrického odporu

Metoda substituční je zvláštním případem metody srovnávací. Při měření nastavujeme vždy stejné výchylky na měřících přístrojích. Při měření odporu nahrazujeme odporový normál přesnou odporovou dekádou.

Měření probíhá ve dvou krocích:

1. Zapojíme neznámí odpor Rx a zjistíme výchylku přístroje

2. Přepneme přepínač do polohy měření na normálu a pomocí dekády nastavíme na měřícím přístroji stejnou výchylku. Velikost odporu nastaveného na dekádě je pak rovna velikosti neznámého odporu Rx.

Chyba metody i chyba vzniklá nepřesností měřícího přístrojeje v tomto případě nulová, protože odečítáme v obou případech při stejných výchylkách. Přesnost měření závisí pouze na přesnosti dekády.

4.Měření odporu voltmetrem

Princip měření odporu voltmetrem spočívá v tom, že výchylka voltmetru je tím menší čím větší odpor je voltmetru předřazen.

Je-li přepínač v poloze 2, měří voltmetr napětí zdroje U. Přepneme-li jej do polohy 1, měříme rozdíl napětí zdroje a úbytek napětí na neznámém rezistoru, tedy napětí U2.

Pro velikost proudu v obvodu platí

Při měření na stejném rozsahu

kde α1 – výchylka při měření napětí zdroje

α2 - výchylka při měření napětí obvodu s připojeným odporem Rx

RV – vnitřní odpor voltmetru

Tato metoda se hodí pro měření velkých odporů, jejichž hodnoty jsou srovnatelné s vnitřním odporem voltmetru.

5.Ohmmetry s poměrovým měřícím ústrojím

6.Wheatstoneův můstek (měření odporů Rx>0,1Ω)

Mezi uzly A a B se přivede stejnosměrné napájecí napětí. Neznámí odpor se zapojí do první větve. V ostatních větvích jsou umístěny Proměnné odporové normály. V druhé diagonále je zapojen nulový indikátor (zpravidla galvanometr), který ukazuje zda je můstek vyvážený.

Je-li můstek vyvážený můžeme dle II.Kirchhoffova zákona psát:

smyčka I

smyčka II

Podělením obou rovnic a následnou úpravou dostaneme

6.1 Drátový můstek

Jedním praktickým provedení Wheatstoneova můstku je můstek drátový. Rezistory R3 a R4 jsou nahrazeny kalibrovaným drátem (vodič, který musí mít po celé délce konstantní průřez i měrný odpor). Rezistor R2 zůstal v podobě dekády k volbě rozsahů (0,1 – 1 – 10 – 100 - 1000Ω). Vyvažovaní se provádí posouváním jezdce po kalibrovaném drátu, čímž se mění délka větví a a b a tedy i jejich odpor. Při nalezení vhodného poměru a:b nastane rovnováha můstku.

7.Thomsonův můstek

Jeto dvojitý můstek u něhož se použitím dvojitých přívodů odstraní vliv parazitních odporů.

Pro velikost odporu Rx platí

Musí být však splněna tzv. vedlejší podmínka rovnováhy

Splnění vedlejší podmínky rovnováhy se obvykle řeší použitím dvojité odporové dekády a stejných rezistorů