Skocz do zawartości
jzurek

Kurs elektroniki dla początkującyh I: Błąd pomiaru wartości prądu po zastosowaniu rezystora 1kΩ

Pomocna odpowiedź

Witam serdeczenie.

Na wstępie powiem, że jestem bardzo początkujący, świeżo po zakupie kursu "elektroniki dla początkujących (poziom I)" i staram się ze zrozumieniem przyswajać każde zdanie z przerabianych materiałów. Troszkę głupio mi pytać o tak prostą rzecz jak ta, jednak już na początku swojej przygody zetknąłem się z dość dziwnym problemem, który wpływa na dalsze ćwiczenia i nie jestem w stanie zrozumieć dlaczego dzieje się tak jak się dzieje...

Otóż, podczas przerabiania rozdziału 3.3 Prawo Ohma w praktyce pierwszym zadaniem jest podłączenie opornika 10kΩ i zasilenie układu baterią 9V, dołączoną do zestawu. Korzystając z teoretycznych obliczeń dla tego przykładu widać, że wartość prądu, którą powinienem otrzymać na zaciskach to ≈0.9 mA. Tak też się dzieje, co potwierdza poniższe zdjęcie:

707855175_ImagefromiOS(5).thumb.jpg.e74c977d46796c39c21e294254f81e12.jpg

Następnie, chciałem powtórzyć ten eksperyment podmieniając opornik 10kΩ na 1kΩ. I tutaj zaczynają się schody... Niestety, zamiast wartości ≈9 mA otrzymuję wartość oscylującą wokół 6.5 mA co stanowczo wykracza poza zakres tolerancji.

Sprawdziłem więc źródło zasilania czy aby na pewno mam do czynienia z napięciem ~ 9V i tak też się dzieje, co potwierdza poniższe zdjęcie:

502887254_ImagefromiOS(7).thumb.jpg.78cac2d7bf5e254b0bc7ed8230c1e3fc.jpg

Potem sprawdziłem kilka rezystorów 1kΩ czy aby na pewno ich wartość jest zgodna ze specyfikacją - uwzględniając zakres tolerancji. Tak też się dzieje, otrzymuje wartości 1kΩ +/- tolerancja, co potwierdza poniższe zdjęcie:

1060789566_ImagefromiOS(4).thumb.jpg.020dc92c6299437a6abf35de585c7c06.jpg

Po podłączeniu baterii w sposób dokładnie taki, jak na pierwszym zdjęciu, otrzymuję wartość prądu około 6.5 mA - stanowczo różni się to od wartości teretycznej, jak również zdecydowania wykracza poza tolerowany zakres. Poniżej dołączam zdjęcie mojego "układu" (choć to dużo słowo 🙂 ) :

732449516_ImagefromiOS(2).thumb.jpg.3d111bd97fa6e37a9d4ae3fb8a3ea729.jpg

Niestety nie potrafię zrozumieć dlaczego tak się dzieje. Ma to wpływ na moje dalsze zadania, m.in. podczas ćwiczeń z praw Kirchoffa. Tam również błedy powielają się... Nie chciałbym iść dalej, jeśli nie uda mi się w pełni zrozumieć i zrealizować wszystkich ćwiczeń.

Aby zdiagnozować ten problem próbowałem użyć:

  • innych rezystorów 1kΩ,
  • innej płytki stykowej,
  • innej baterii 9V,
  • kabelków podciątniętych do zasilania i masy.

Przepinałem rezystor do innych otworów płytki. Sprawdziłem również czy aby na pewno wszystkie elementy są dobrze zamontowane i wetknięte do otworów płytki. Zamówiłem też inny klip do baterii, ponieważ ten dołączony do zestawu ma w zwyczaju wypadać, jednak wątpię, że to rozwiąże mój problem, ponieważ wyżej na zdjęciu pokazałem, że mierzyłem napięcie na zaciskach klipu baterii i wygląda okej.

Chciałem zapytać:

  1. Czy wiecie Państwo, co zrobiłem nie tak i skąd może wynikać taka różnica względem wartości teoretycznej?
  2. Zazwyczaj o błędy obwiniam raczej siebie, nie przedmioty trzecie, ale czy w tym przypadku problem może być uszkodzony miernik? Co prawda jeden pomiar (dla rezytowa 10kΩ jest poprawny) i poza intuicją nie mam wiedzy na temat działania multimetrów jednak nie otrzymałem poprawnej wartości prądu, kiedy w układzie znajduje się opornik 1kΩ. Miernik jest świeżo zakupiony wraz z kursem, a nie mam pod ręką innego.

Mam nadzieje, że dobrze opisałem swój pierwszy post na forum i że uda się Państwu mi coś doradzić.

Bardzo proszę o pomoc i wyrozumiałość.

Pozdrawiam.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@jzurek witam serdecznie 🙂 

Faktycznie szczegółowo opisałeś problem. Czyli tylko pomiar prądu nie działa poprawnie. To może propozycja taka - rozkręć miernik, zamień baterie 9V i zobacz czy jest poprawa. Możesz też zwrócić uwagę czy np. z bezpiecznikiem jest wszystko ok i czy elektronika nie wygląda podejrzanie.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Witaj @Gieneq, bardzo dziękuję za poświęcony czas i odpowiedź!

Poszedłem za Twoją poradą i zabrałem się za miernik, którym wykonywałem pomiary. Bezpiecznik wygląda okej, bateria pomimo prestiżowej nazwy - napięcie powyżej 9V (taka była dołączona fabrycznie) - zdjęcie zamieszczam poniżej:

power_4.thumb.jpg.f485e9d2d65033e4e19f066fd6753358.jpg

 

Udało mi się również pożyczyć bardziej profesjonalny multimetr i ku mojemu niedowierzaniu - wyniki mam dokładnie te same co poprzednio...

Pomiar napięcia baterii:

forbot_1.thumb.jpg.0c320c777be8d307eef08e69b70bfb14.jpg

Pomiar rezystancji opornika:

forbot_3.thumb.jpg.1ed17cd225011db7a504b7280bc25cec.jpg

Pomiar natężenia prądu:

forbot_2.thumb.jpg.bbeae708f96f4e93e4985b2475f87150.jpg

 

Nie rozumiem co robię nie tak... :( Te pomiary dla rezystora 1 kΩ nijak pokrywają mi się z teorią.

Czy jest coś jeszcze co mógłbym zrobić, aby osiągnąć pożądany wynik? Może jest coś oczywistego, czego nie rozumiem, a wpływa na moją błędną interpretację?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@jzurek czy ten pomiar napięcia na baterii jest robiony, gdy przez rezystor płynie prąd? Tzn. czy mierzysz jakie jest realne napięcie podczas obciążenia?

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Treker dziękuję za zainteresowanie!

Otóż poprzednie pomiary napięcia baterii wstawiłem tylko po to, aby pokazać, że bateria dołączona do zestawu jest sprawna.

Jeśli chodzi o pomiar napięcia podczas obciążenia, jest on zbliżony do tego przed dołączeniem baterii do układu. Wartości oscylują wokół 9V, co załączam na poniższym zdjęciu:

1101885613_ImagefromiOS(13).thumb.jpg.0f5a619823db20b34c036ad6c3e5427a.jpg

Dla potwierdzenia dołączam jeszcze raz pomiar rezystancji opornika:

272424469_ImagefromiOS(10).thumb.jpg.23ec5039e54399d6a7c8f29c45c576d7.jpg

Niestety, zmierzone natężenie prądu jest dużo niższe od tego teoretycznego, ponieważ oscyluje wokół 6.0 - 6.7 A.

482818324_ImagefromiOS(11).thumb.jpg.0f8584f45ae4ab1d3a30ac0ef450b34f.jpg

Natomiast rozumiem do czego dążyłeś - Twoją sugestią było to, że napięcie, po dołączeniu do układu spada - stąd niższe natężenie prądu. Niestety, pomiar napięcia jest praktycznie zgodny z teoretycznym (ok. 9V), wartość oporu również (1 kΩ).

Jest dziwne, bo w zasadzie nie ma prostszego "układu". Ech... Nie zawsze działa fart nowicjusza :)

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
6 godzin temu, jzurek napisał:

zgodny z teoretycznym (ok. 9V), wartość oporu również (1 kΩ).

Ale to też podejrzane że się mało zmienia, zaproponowałbym pomiar przy mniejszym oporze ale może lepiej nie.

A pomiń płytkę stykową w tym pomiarze prądu, daj jedną nóżkę w paszcze aligatorka, jedna sonda w drugą paczę, a druga sonda do nóżki rezystora - żeby pominąć jakieś niepewne miejsca. Ustaw ewentualnie zakres 200mA

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@jzurek zdjęcie pierwsze z poprzedniego postu, pomiar napięcia na baterii. Jesteś pewien, że podczas pomiaru płynie prąd przez rezystor i bateria jest pod obciążeniem? Jaką drogą zamyka się obwód prądu, który miałby popłynąć przez rezystor podczas mierzenia napięcia na baterii?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...