المقاومة الصرفة

مـقـدمــة :

الـدارة الـكـهـربـائـيـة هـي مـجـمـوعـة مـن الـعـنـاصـر الـكـهـربـائـيـة كــالـمـولـدات ، الو شـائـع ، الـمـكـثـفـات و الـمـقـاومــات ....... و لـتـركـيـب مـثــل هـذه الـدارة نـقـوم بـتـوصـيـل الـمـولـد بـالـعـنـاصــر الأخــرى .
و فــي دراسـتـنـا هـذه نـهـتـم بـقـيـاس الـمـقـاومــات ، و يـتـم قـيـاس هــــذه الأخـيــرة بـطـريـقـتـيـن :
ــ الـطـريـقـة الـمـبـاشـرة بـواسـطـة الأومـتـر . ــ الـطـريـقـة غـيـر الـمـبـاشـرة بـواسـطـة الـفـولـطـمـتـر والأمـبـيـرمـتـر.


الأدوات المستعملة :

ــ مولد كهربائي
ــ جهاز الأمبيرمتر
ــ جهاز فولطمتر
ــ مقاومات كهربائية
ــ أسلاك التوصيل
الهدف من التجربة :

الهدف هو قياس المقاومات الصرفة بالطريقة غير المباشرة وذلك بتركيبين أحدهما طويل والآخر قصير .
مـبـدأ الـعـمـل :

فـي هـذه الـدراسـة نـقـوم بـقـيـاس مـقـاومـة صـرفـة خـاضـعـة لـتـوتـر قـيـمـتـه V يـمـر فـيـهـا تـيـار كـهـربـائــي شـدتـه I والـمـحـددة بـقـانـون أوم R=V وذلـك بـإسـتـعـمـال جـهـازي الـفـولـطـمـتـر و الأمـبـيـرمـتـر ،الـلـذان يـتميزان بمقاومتين داخـلـيـتـيـن Ri و Rvوبـهـذا يـصـبـح لـديـنـا تـركـيـبـيـن يـمـكـن تـحـقـيـقـهـمـــا وهـــما :
الـتـركـيـب الـقـصـيـر :
وفـيـه يـتـم ربـط الـفـولـطـمـتـر بـيـن
طـرفـي الـمـقـاومـة كـمـا هـوموضح
فـي الـشـكــل الـتـالـي :


الـتـركـيـب الـطـويــل :
وفـيـه يـتـم ربـط الـفـولـطـمـتـر بـيـن
طـرفـي الـدارة كـمـا هـو مـوضـح
فـي الـشـكــل الـتـالــي :

شـرح الـتـجـربــة :

نـقـوم فـي كـل مـرة بـتـغـيـيـر شـدة الـتـيـار وذلـك بـتـغـيـيـرقـيـمـة الـمـقـاومــة ونـقـرأ قـيـمـتـا الأمبـيـرمتــر والـفـولـطـمـتـر الـمـوافـقـتـيـن لـهــا ( V , I ) ونـتـحصـل فـي الأخـيـر عـلـى مـجـمـوعـة مـن الـقـيـاسـات الـتـي نـقـوم بـتـسـجـيـلهــا عـلـى جـدول الـقـيـاســات .

جـدول الـقـيـاســات :

التركيب القصير
التركيب القصير V (v) I (A)
Rx1 5.75 0.048000
Rx2 5.9 0.005450
Rx3 5.95 0.005900




التركيبر الطويل
Rx1 6 0.01395
Rx2 6 0.00475
Rx3 6 0.00035




لقد تم حساب هذه النتائج بتطبيق القانون التالي :

العيار× القراءة = V العيار× القراءة = I
السلم السلم


حــسـاب الإرتـيـابـــات :

1/ الخطأ الناتج عن المجرب :
تم تقديره بربع تدريجة على الأكثروهو أكبر خطأ يمكن للمجرب الوقوع
فيه ويحسب بالعلاقة التالية :
الـعـيــار×0.25 = X0
الـسـلــم
أ) في التركيب القصير :
بالنسبة لفرق الكمون 10×0.25 = V0
100
ومنه : (V) 0.025 = V0

بالنسبة للشدة
0.1 × 0.25 = 0I
100
(A) 0.00025 = 0I

0.01 × 0.25 = 0I
100
(A) 0.000025 = 0I

0.01× 0.25 = 0I
100
(A) 0.000025= 0I
ب) في التركيب الطويل :
بالنسبة لفرق الكمون
10×0.25 = V0
100
ومنه : (V) 0.025 = V0

بالنسبة للشدة
0.3× 0.25 = 0I
100
(A) 0.00075 = 0I

0.01× 0.25 = 0I
100
(A) 0.000025 = 0I

0.01× 0.25 = 0I
100
(A) 0.000025 = 0I

2/ الخطأ الناتج عن الجهاز:

وهو دقة الجهاز تعطى بالحد الأكبر للخطأ المطلق على القياس وهو ثابت
عموما ،يتم حسابه بواسطة العلاقة التالية :
الصنف × العيار = XA
100
أ) في التركيب القصير :
بالنسبة لفرق الكمون
1.5 × 10 = VA
100 (V) 0.15 = VA


بالنسبة للشدة
0.1 × 1.5 = IA
100
(A) 0.0015 = IA
0.01 × 1.5 = IA
100
(A) 0.00015 = IA
0.01 × 1.5 = IA
100
(A) 0.00015 = IA

ب) في التركيب الطويل :
بالنسبة لفرق الكمون
1.5 × 10 = VA
100 (V) 0.15 = VA
بالنسبة للشدة

0.3 × 1.5 = IA
100
(A) 0.0045 = IA
0.01 × 1.5 = IA
100
(A) 0.00015 = IA

0.01 × 1.5 = IA
100
(A) 0.00015 = IA



3/ الـخـطــأ الـنـظـامـي :
وهو الخطأ الناتج عن طريقة التركيب وإستخدام الأجهزة وهنا نميز نوعين
الأول في التركيب القصير والثاني في التركيب الطويل .

أ) في التركيب القصير :
لدينا
Rs = R²v
Rv Rxi
ومنه :
Rs1 = 2023.74
Rs2 = 1224.60
Rs3 = 100971
ب) في التركيب الطويل :
لدينا

Rs = RA = R Rv
ومنه :
Rs1 = 7
Rs2 = 956
Rs3 = 10721

4/ الخطأ الكلي :
يعطى الخطأ الكلي في التركيبين الطويل والقصير بالعلاقة التالية :



يتم تسجيل كل هذه النتائج في الجدول التالي







الـخـاتـمــة :


نـلاحـظ أن الإرتـيـابـات فــي الـتـركـيـب الـقـصـير أقـل مــن الإرتـيـابـــات فــي الـتــركـيـب الـطويل وهــذا يـعـنـي أنـه الأحـسـن لـقـيـاس قـيـمـة الـمـقـــاومــة حـيـث أن الـنـتـيـجـة الـمـحـصــل عـلـيـهـا لـقـيـمـة الـمـقـاومـة تـجـريـبـيـا فـــي هــذا الـتـركـيــب ( أي الـتـركـيـب الـقصير ) هـــي الأقـرب للـمـقـاومــــة الـحـقـيـقـيـة الـمـقـاسـة بـواسـطـة الأومـتـر وذلك بـسـبـب قـلـة الإرتـيـابـات فـيـه .