Tại sao bạn cần điều chỉnh điện trở về 0 khi đồng hồ đo sang số?
1. Nguyên tắc
Nối bộ pin, ampe kế và biến trở nối tiếp để tạo thành mạch bên trong của ôm kế.
1) Trạng thái đo lường
Kết nối điện trở cần đo giữa hai dây dẫn thử nghiệm của Ôm kế, sau đó bộ pin, ampe kế, biến trở và điện trở cần đo tạo thành một mạch kín, dòng điện trong mạch thay đổi theo sự thay đổi của điện trở cần đo. và giá trị thang đo hiện tại của ampe kế được thay đổi thành giá trị tương ứng. Giá trị thang đo của điện trở bên ngoài có thể được đọc trực tiếp từ ôm kế để đo giá trị điện trở của điện trở.
Rx=εI-(r cộng Rg cộng R)
Ví dụ Một ampe kế nhạy có dòng điện phân cực đầy đủ là IG=100μA và điện trở trong là Rg=100(Ω), một bộ pin có suất điện động là ε=1.5V, một điện trở trong của r=0.1(Ω) và một biến trở có tổng điện trở là R=I8KΩ Kết nối chúng thành chuỗi và điều chỉnh biến trở thành R=14.9 (KΩ) , tức là ráp thành một ôm kế. Giá trị điện trở cần đo tương ứng với từng giá trị dòng điện được tính từ công thức trên như trong bảng:
Đánh dấu giá trị điện trở tương ứng cần đo ở mỗi thang đo dòng điện trên mặt số, sau đó đọc giá trị điện trở cần đo trực tiếp.
2) Trạng thái điều chỉnh bằng không
①Điều chỉnh điểm 0 bằng cơ
Khi hai dây đo cách nhau, tức là khi điện trở cần đo là vô hạn, cường độ dòng điện lúc này bằng 0 theo định luật Ôm. Đó là, khi hai dây dẫn thử nghiệm được tách ra, trạng thái được chỉ định bởi con trỏ đồng hồ phải là dòng điện bằng không và ohms vô hạn. Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân, khi tách rời hai dây đo, kim chỉ của ampe kế đôi khi không chỉ về thang đo dòng điện bằng 0, cần phải điều chỉnh về không bằng cơ. Xoay vít điều chỉnh điểm không cơ học bằng tuốc nơ vít để điều khiển con trỏ quay, sao cho con trỏ chỉ vào thang đo ohm vô hạn.
② Điều chỉnh số không Ohm
Khi hai dây dẫn thử nghiệm bị đoản mạch, theo định luật Ohm, ampe kế có thể bị sai lệch hoàn toàn bằng cách điều chỉnh biến trở trượt, nghĩa là, con trỏ chỉ vào thang đo dòng điện phân cực đầy đủ của ampe kế, nghĩa là - thang đo Ôm. Đó là, khi hai dây dẫn thử nghiệm bị đoản mạch, trạng thái được chỉ định bởi con trỏ của ampe kế phải là dòng điện phân cực hoàn toàn và điện trở bằng 0 ohm. Nếu không, hãy điều chỉnh biến trở sao cho con trỏ của ampe kế chỉ vào thang đo dòng điện phân cực đầy đủ, nghĩa là thang đo 0-ohm và quá trình điều chỉnh 0-ohm đã hoàn tất.
2. Điện trở trong
1) Giá trị thiết kế
Đoản mạch hai dây đo của Ôm kế, nghĩa là Ôm kế ở trạng thái điều chỉnh bằng không. Theo định luật Ôm, điện trở trong của Ôm kế bằng tỷ số giữa suất điện động của nguồn điện trong Ôm kế với cường độ dòng điện phân cực hoàn toàn của Ampe kế trong Ôm kế RΩ=ε /IG. Vì vậy, sau khi chọn ampe kế có độ nhạy và pin được sử dụng để lắp ráp đồng hồ đo điện trở, điện trở trong của đồng hồ đo điện trở đã lắp ráp được xác định.
2) Giá trị thực tế
Điện trở trong thực tế của ôm kế bao gồm điện trở trong của nguồn điện, điện trở trong của ampe kế và điện trở của biến trở điều chỉnh điểm 0 mắc nối tiếp, và tổng giá trị điện trở của nó phải bằng giá trị thiết kế. RΩ=r cộng với RG cộng với R. Chúng ta nên chọn tổng điện trở của biến trở trượt một cách hợp lý để đáp ứng các yêu cầu về giá trị thiết kế của điện trở trong của ôm kế.
3) giá trị quy mô
Khi giá trị điện trở của điện trở đo được chính xác bằng điện trở trong RΩ của Ôm kế, tổng điện trở của toàn bộ mạch đo bằng hai lần điện trở trong của Ôm kế và dòng điện đo được bằng một nửa dòng điện phân cực đầy đủ của ampe kế, tức là kim chỉ trên đĩa chia độ. Trung bình R? vết ố. Tức là thang đo trung vị của Ôm kế cho biết giá trị điện trở trong của Ôm kế R? Vết=RΩ.
3. Lỗi
1) Lỗi nguồn điện
Sau khi sử dụng đồng hồ đo trong một thời gian dài, sức điện động của pin giảm và điện trở trong tăng lên. Mặc dù ampe kế bị sai lệch hoàn toàn khi thực hiện điều chỉnh ohm 0, sự thay đổi này làm cho giá trị điện trở đọc được lớn hơn giá trị thực của điện trở đo được.
Giá trị tiêu chuẩn thiết kế của điện trở trong của ôm kế được xác định bởi suất điện động của pin mới và dòng điện phân cực đầy đủ của ampe kế: RΩ=ε/IG; mối quan hệ tương ứng giữa thang điện trở và dòng điện được xác định bởi giá trị tiêu chuẩn của suất điện động của pin mới và điện trở trong của ôm kế: RX *=ε/I-RΩ; khi lắp pin cũ, điện trở trong thực tế của ôm kế nhỏ hơn điện trở trong tiêu chuẩn sau khi điều chỉnh ohm zero: RΩ*=ε`/IG; khi sử dụng pin cũ, suất điện động của nguồn điện và điện trở trong của ôm kế và Giá trị thực của điện trở đo được sẽ xác định dòng điện đo được I=ε`/(RΩ cộng với RX) trong bảng và bốn công thức trên được giải đồng thời
RX=εε'RX
Có thể thấy rằng khi suất điện động của nguồn điện giảm dần, giá trị đo được của điện trở tăng dần theo tỷ lệ nghịch.
Ví dụ Sức điện động của pin ôm kế là 1,5v. Sau thời gian dài sử dụng, suất điện động giảm xuống 1,2v. Sử dụng nó để đo điện trở. Giá trị đo được là 500Ω. Giá trị thực của điện trở là bao nhiêu?
Lời giải: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Lỗi đọc
Do khả năng quan sát hạn chế của con người, luôn có những sai số hình học trong bài đọc. Đặt thang đo hiện tại ở vị trí thực tế của con trỏ là I và thang đo ohm tương ứng là RΩ và thang đo hiện tại tại vị trí con trỏ được quan sát là I` và thang đo ohm tương ứng là RΩ`. Sau đó bởi
RX=εI-RΩ và R'X=εI'-RΩ
Lấy ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Nghĩa là, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Nghĩa là, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Có thể thấy rằng tổng hai thừa số của mẫu số là một số nào đó, tức là góc lệch lớn nhất nên khi hai thừa số của mẫu số bằng nhau thì sai số đọc tích lớn nhất là nhỏ nhất.
Nghĩa là, khi θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Do đó, tại điểm giữa hình học của cung tỷ lệ, sai số điện trở do thị sai hình học gây ra là nhỏ nhất.
Cần chọn thiết bị phù hợp sao cho giá trị được chỉ định của con trỏ càng gần với giá trị trung bình trên bảng điều khiển càng tốt để giảm thiểu lỗi đọc.
