PROVA: N° 4                                                                                                            DATA DI CONSEGNA: 08-05-2006 

MISURA DI UNA RESISTENZA CON IL METODO DEL PONTE DI WHEASTONE

SCHEMA DI PRINCIPIO:

SCHEMA DI MONTAGGIO:

 

 

 

 

                                                                                                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RICHIESTA STRUMENTI:

Per realizzare tale prova tecnica si sono utilizzati vari strumenti, tra cui il galvanometro, ovvero, un amperometro molto sensibile (può misurare anche i µA) che lavora solo in corrente continua e può anche rilevare il verso della corrente.

Tale strumento, avendo una sensibilità elevata è sottoposto a rischi di elevato passaggio di corrente, quindi, al suo interno è equipaggiato da una resistenza variabile chiamata resistenza di Shunt (R_S).

Le seguenti richieste sono state: i lati di rapporto (R₁ e R ₂), un deviatore utilizzato per interrompere il flusso di corrente nel galvanometro (T), una resistenza a decadi (R₃) ed un reostato (R₀).

 

 

CARATTERISTICHE DEGLI STUMENTI ED APPARECCHIATURE UTILIZZATE:

       

STRUMENTO	PORTATE	DIVISIONI FONDOSCALA	CLASSE	RESISTENZA INTERNA	DITTA COSTRUTTRICE	TIPO
GALVANOMETRO  (G)	0,64 µA / div	15 [A]	0,5	27 Ω	OFFICINE GALLILEO

NOME	CARATTERISTICHE ELETTRICHE	DITTA COSTRUTTRICE
REOSTATO – R0	I max = 3,57 A Valore indicativo = 47 Ω Potenza max = 600 W	OFEL Tipo: RC165 Numero: 98274
REOSTATO - R3 RESISTENZA A DECADI	ImaX : X1 =  0,75 A X10 =  0,25 A X100 =  0,075 A X1000 =  0,025 A	AOIP paris
LATI DI RAPPORTO – R1,R2	10 Ω , 100 Ω , 1000 Ω , 10000 Ω	SAMAR Tipo: LDR/4 Numero: 210418
REOSTATO – Rx	Valore indicativo = 1235 Ω Imax = 0,5A – 1A Potenza max = 1235 W	ING.S.BELOTTI & CSA-MILANO Tipo: 103 Numero: 57082

SCOPO DELLA PROVA:

 

Utilizzare il metodo del ponte d Wheastone avente molta precisione per quanto riguarda la misurazione dei resistori che variano dai 50 Ω fino ad 1 MΩ.

Tale metodo viene effettuato creando un circuito dove variando i resistori all’interno di esso si azzera la corrente circolante nel ramo dove è installato il galvanometro. Quando questa corrente è nulla si può ricavare il valore ohmico della resistenza R_x.

RIEPILOGO LETTURE, CALCOLI ESEGUITI e GRAFICI:

 

N° TENTATIVI	R1 [Ω]	R2 [Ω]	R3 [Ω]	Ig [µA]
1	1000 Ω	1000 Ω	1228	4 div SX
1	1000 Ω	1000 Ω	1229	2 div DX

( il grafico della resistenza R_x è riportato sul foglio di carta millimetrata esterno alla relazione )

Il grafico presenta una linea che specifica il valore della resistenza dettagliatamente al centesimo di ohm.

Si può chiaramente distinguere che il valore identificato per R_x è 1228,7 Ω.

V_B = V_D           →        V_BD = 0   ;   Ig = 0

I₁ = I₂                →       I_X = I₃

V_AB = V_AD       →        R₁ * I = R_X * I

V_BC = V_DC         →        R₂ * I = R₃ * I            

R_X   =  (R₁ / R₂) * R₃

                                  

VALORE NOMINALE RX	VALORE MISURATO RX	DIFFERENZA IN OHM	ERRORE %
1235 Ω	1228,7 Ω	6,3 Ω	0,5%

 

PROCEDIMENTO e ANALISI DELLA PROVA:

 

Dopo aver letto, trascritto e analizzato i dati forniti dai componenti necessari per cerare la prova si è cablato tale circuito utilizzando i cavetti per la connessione. In seguito a queste operazioni si sono impostati i lati di rapporto creando un valore del tipo 1000÷1000;

Man mano che la resistenza a decadi variava manualmente, la corrente nel galvanometro diminuiva e si avvicinava allo 0. Ogni cambiamento significativo è stato annotato in una tabella.

Dato che la corrente che presumibilmente doveva annullarsi all’interno del ramo dove è installato il galvanometro non si è annullata ma lo strumento era scostato dallo 0 di 4 divisioni a sinistra impostando la resistenza a decadi al valore di 1228Ω e di 2 divisioni a destra impostando il reostato a 1229Ω

Tenendo conto di questi scostamenti si è trovato il preciso valore di R_x graficamente.

CONCLUSIONI:

 

Questa prova capacita di come si misura un reostato in modo preciso senza usare il metodo volt-amperometrico che magari può andare bene per altri tipi di valori di resistenza. Il valore di R_x non è del tutto uguale al valore nominale descritto dal costruttore ma differisce in meno di 6,3 Ω che comunque risulta un errore pari al solo 0,5%.