Ohmmetergebruik

Onderdelen en materialen

• Multimeter, digitaal of analoog
• Diverse weerstanden (Radio Shack-catalogus # 271-312 is een assortiment van 500 stuks)
• Vergelijkende diode (1N4001 of gelijkwaardig; Radio Shack-catalogus # 276-1101)
• Cadmiumsulfide-fotocel (Radio Shack-catalogus # 276-1657)
• Breadboard (Radio Shack-catalogus # 276-174 of gelijkwaardig)
• Jumperdraden
• Papier
• Potlood
• Glas water
• Tafelzout

Dit experiment beschrijft hoe de elektrische weerstand van verschillende objecten kan worden gemeten.

Je hoeft niet alles te bezitten bovenstaande items om effectief te leren over weerstand.

Omgekeerd hoeft u uw experimenten niet te beperken tot deze items.

Zorg er echter voor dat u nooit meet de weerstand van een elektrisch "levend" object of circuit.

Met andere woorden, probeer niet de weerstand van een batterij of een andere bron van aanzienlijke spanning te meten met behulp van een multimeter die is ingesteld op de weerstandsfunctie ("ohm").

Als u deze waarschuwing niet in acht neemt, zal dit waarschijnlijk leiden tot schade aan de meter en zelfs persoonlijk letsel.

Kruisverwijzingen

Lessen in elektrische circuits , Volume 1, hoofdstuk 1:"Basisconcepten van elektriciteit"

Lessen in elektrische circuits , Volume 1, hoofdstuk 8:"DC-meetcircuits"

Leerdoelen

• Bepaling en begrip van "elektrische continuïteit"
• Bepaling en begrip van "elektrisch gemeenschappelijke punten"
• Hoe weerstand te meten
• Kenmerken van weerstand:bestaan ​​tussen twee punten
• Selectie van het juiste meterbereik
• Relatieve geleidbaarheid van verschillende componenten en materialen

Illustratie

Instructies

Weerstand is de maat voor elektrische "wrijving" als ladingen door een geleider bewegen.

Het wordt gemeten in de eenheid "Ohm", die eenheid wordt gesymboliseerd door de Griekse hoofdletter omega (Ω).

Stel uw multimeter in op het hoogst beschikbare weerstandsbereik. De weerstandsfunctie wordt meestal aangeduid met het eenheidssymbool voor weerstand:de Griekse letter omega (Ω), of soms met het woord "ohm".

Raak de twee meetpennen van uw meter tegen elkaar aan. Als u dat doet, moet de meter 0 ohm weerstand registreren.

Als u een analoge meter gebruikt, zult u merken dat de naald over de volledige schaal afbuigt wanneer de sondes tegen elkaar worden aangeraakt en terugkeert naar zijn rustpositie wanneer de sondes uit elkaar worden getrokken.

De weerstandsschaal op een analoge multimeter is omgekeerd afgedrukt van de andere schalen:nulweerstand wordt uiterst rechts op de schaal aangegeven en oneindige weerstand wordt uiterst links aangegeven.

Er moet ook een kleine instelknop of "wiel" op de analoge multimeter zijn om deze te kalibreren voor "nul" ohm weerstand.

Raak de meetpennen tegen elkaar aan en verplaats deze aanpassing totdat de naald precies naar nul wijst aan de rechterkant van de schaal.

Hoewel uw multimeter kwantitatieve waarden van gemeten weerstand kan leveren, is hij ook nuttig voor kwalitatieve tests van continuïteit :of er al dan niet een continue elektrische verbinding is van het ene punt naar het andere.

U kunt bijvoorbeeld de continuïteit van een stuk draad testen door de metersondes aan tegenovergestelde uiteinden van de draad aan te sluiten en te controleren of de naald op volledige schaal beweegt.

Wat zouden we zeggen over een stuk draad als de ohmmeternaald helemaal niet bewoog wanneer de sondes waren aangesloten op de tegenovergestelde uiteinden?

Hoe weerstand te meten

Digitale multimeters die zijn ingesteld op de "weerstand" -modus, geven niet-continuïteit aan door een niet-numerieke indicatie op het display weer te geven.

Sommige modellen zeggen "OL" (Open-Loop), terwijl andere gestippelde lijnen weergeven.

Gebruik je meter om de continuïteit te bepalen tussen de gaten op een breadboard :een apparaat dat wordt gebruikt voor de tijdelijke constructie van circuits, waarbij componentaansluitingen in gaten op een plastic rooster worden gestoken, metalen veerklemmen onder elk gat die bepaalde gaten met andere verbinden.

Gebruik kleine stukjes 22-gauge massief koperdraad, gestoken in de gaten van de breadboard, om de meter te verbinden met deze veerklemmen, zodat u de continuïteit kunt testen:

Continuïteit en gemeenschappelijkheid

Een belangrijk concept in elektriciteit, nauw verwant aan elektrische continuïteit, is dat van punten die elektrisch algemeen zijn met elkaar.

Elektrisch gemeenschappelijke punten zijn contactpunten op een apparaat of in een circuit met een verwaarloosbare (extreem kleine) weerstand ertussen.

We zouden dus kunnen zeggen dat punten in een breadboard-kolom (verticaal in de illustraties) elektrisch algemeen zijn met elkaar, want er is elektrische continuïteit tussen hen.

Omgekeerd zijn breadboard-punten in een rij (horizontaal in de afbeeldingen) elektrisch niet gebruikelijk, omdat er geen continuïteit tussen is.

Continuïteit beschrijft wat er tussen contactpunten is, terwijl gemeenschappelijkheid beschrijft hoe de punten zelf zich tot elkaar verhouden.

Net als continuïteit is gemeenschappelijkheid een kwalitatieve beoordeling, gebaseerd op een relatieve vergelijking van weerstand tussen andere punten in een circuit.

Het is een belangrijk concept om te begrijpen, omdat er bepaalde feiten zijn met betrekking tot spanning in relatie tot elektrisch gemeenschappelijke punten die waardevol zijn bij circuitanalyse en probleemoplossing, de eerste is dat er nooit substantiële spanning zal vallen tussen punten die elektrisch gemeenschappelijk zijn voor elk andere.

Hoe de weerstand van een weerstand meten?

Kies een weerstand van 10.000 ohm (10 kΩ) uit uw onderdelenassortiment.

Deze weerstandswaarde wordt aangegeven door een reeks kleurbanden:bruin, zwart, oranje en vervolgens een andere kleur die de precisie van de weerstand vertegenwoordigt, goud (+/- 5%) of zilver (+/- 10%).

Sommige weerstanden hebben geen kleur voor precisie, waardoor ze worden gemarkeerd als +/- 20%. Andere weerstanden gebruiken vijf kleurbanden om hun waarde en precisie aan te geven. In dat geval zijn de kleuren voor een weerstand van 10 kΩ Bruin, Zwart, Zwart, Rood en een vijfde kleur voor precisie.

Sluit de meetpennen van de meter als zodanig over de weerstand aan en noteer de indicatie op de weerstandsschaal:

Als de naald heel dicht bij nul wijst, moet u een lager weerstandsbereik op de meter selecteren, net zoals u een geschikt spanningsbereik moest selecteren bij het aflezen van de spanning van een batterij.

Als u een digitale multimeter gebruikt, zou u een numeriek cijfer in de buurt van 10 op het display moeten zien, met een klein "k"-symbool aan de rechterkant dat het metrische voorvoegsel voor "kilo" (duizend) aangeeft.

Sommige digitale meters hebben een handmatig bereik en vereisen de juiste bereikselectie, net als bij de analoge meter.

Als de jouwe zo is, experimenteer dan met verschillende standen van de bereikschakelaars en kijk welke je de beste indicatie geeft.

Probeer de aansluitingen van de testsonde op de weerstand om te draaien. Verandert dit de indicatie van de meter überhaupt?

Wat zegt dit over de weerstand van een weerstand? Wat gebeurt er als je de weerstand maar met één sonde aanraakt?

Wat vertelt dit ons over de aard van weerstand en hoe deze wordt gemeten?

Hoe verhoudt dit zich tot spanningsmeting en wat gebeurde er toen we probeerden de batterijspanning te meten door slechts één sonde tegen de batterij aan te raken?

Wanneer u de metersondes tegen de weerstandsaansluitingen aanraakt, probeer dan niet beide sondepunten tegen uw vingers aan te raken.

Als je dat doet, meet je de parallelle combinatie van de weerstand en je eigen lichaam, waardoor de meteraanduiding lager zal zijn dan zou moeten!

Bij het meten van een weerstand van 10 kΩ zal deze fout minimaal zijn, maar het kan ernstiger zijn bij het meten van andere weerstandswaarden.

U kunt de weerstand van uw eigen lichaam veilig meten door de ene sondepunt met de vingers van de ene hand vast te houden en de andere sondepunt met de vingers van de andere hand.

Opmerking:wees heel voorzichtig met de sondes, omdat ze vaak tot een naaldpunt zijn geslepen.

Houd de sondepunten langs hun lengte vast, niet op de punten! Mogelijk moet u het bereik van de meter opnieuw aanpassen nadat u de weerstand van 10 kΩ hebt gemeten, aangezien uw lichaamsweerstand van hand tot hand meestal groter is dan 10.000 ohm.

Probeer uw vingers nat te maken met water en meet de weerstand opnieuw met de meter.

Welke impact heeft dit op de indicatie? Probeer je vingers nat te maken met zout water dat bereid is met het glas water en tafelzout, en meet de weerstand opnieuw.

Welke impact heeft dit op de weerstand van uw lichaam zoals gemeten door de meter?

Weerstand is de maat voor wrijving om de stroom door een object te laten stromen.

Hoe meer weerstand er is tussen twee punten, hoe moeilijker het is voor ladingen om tussen die twee punten te bewegen (vloeien).

Aangezien elektrische schokken worden veroorzaakt door een grote stroom ladingen door het lichaam van een persoon, en een verhoogde lichaamsweerstand als een beveiliging fungeert door het moeilijker te maken voor ladingen om door ons heen te stromen, wat kunnen we dan afleiden over elektrische veiligheid uit de weerstandsmetingen die zijn verkregen met natte vingers?

Verhoogt of verlaagt water het risico op schokken voor mensen?

Weerstand van andere materialen meten

Meet de weerstand van een gelijkrichtdiode met een analoge meter. Probeer de verbindingen van de testsonde naar de diode om te draaien en meet de weerstand opnieuw.

Wat vind je opmerkelijk aan de diode, vooral in tegenstelling tot de weerstand?

Neem een ​​stuk papier en teken er een zeer zware zwarte vlek op met een potlood (geen pen!).

Meet de weerstand op de zwarte strook met uw meter, plaats de sondepunten als volgt aan elk uiteinde van de markering:

Beweeg de sondepunten dichter bij elkaar op de zwarte markering en noteer de verandering in weerstandswaarde.

Neemt het toe of af met een kleinere afstand tussen de sondes?

Als de resultaten inconsistent zijn, moet u de markering opnieuw tekenen met meer en zwaardere potloodstreken, zodat de dichtheid consistent is.

Wat leert dit je over weerstand versus lengte van een geleidend materiaal?

Sluit uw meter aan op de klemmen van een cadmium-sulfide (CdS)-fotocel en meet de verandering in weerstand die wordt veroorzaakt door verschillen in blootstelling aan licht.

Net als bij de light-emitting diode (LED) van het voltmeter-experiment, wilt u misschien krokodillenklemdraden gebruiken om verbinding te maken met het onderdeel, zodat u uw handen vrij hebt om de fotocel tegen een lichtbron te houden en/of de meter te veranderen bereiken:

Experimenteer met het meten van de weerstand van verschillende soorten materialen, maar zorg ervoor dat u niets meet dat een aanzienlijke spanning produceert, zoals een batterij.

Suggesties voor materialen op maat zijn:stof, plastic, hout, metaal, schoon water, vuil water, zout water, glas, diamant (aan een diamanten ring of ander sieraad), papier, rubber en olie.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Basis ohmmetergebruik