Precisie 4‑Draad Weerstandsmeting: De Kelvin‑methode

Onderdelen & Materialen

• 6‑volt lantaarnbatterij
• Elektromagneetspoel of een lange spoel draad met bereikbare uiteinden
• Precisie ammeter in staat om ≥5 A te meten (aanbevolen)

Ideaal gebruikt u twee meters — een voltmeter en een ammeter. Als slechts één multimeter beschikbaar is, kan deze nog steeds gebruikt worden door te schakelen tussen stroom‑ en spanningmodus, maar er moet zorgvuldig worden omgegaan met het noteren van de metingen om batterijontlading te voorkomen.

Naslagwerken

Lessons In Electric Circuits, Volume 1, Hoofdstuk 8: "DC Metering Circuits"

Leerdoelen

• Het werkingsprincipe van Kelvin‑(4‑draad) weerstandsmeting begrijpen.
• Leren hoe u lage weerstanden nauwkeurig kunt meten met gangbare meetapparatuur.

Schema

Illustratie

Instructies

De meeste ohmmeters bepalen de weerstand door een kleine spanning aan te leggen en de resulterende stroom te meten. Bij lage‑weerstandsobjecten kan de eigen leidingsweerstand van de meter domineren, wat leidt tot grote fouten. De Kelvin‑methode elimineert dit door de stroomvoerende leidingen te scheiden van de spanningsmeetleidingen.

1. Selecteer een laag‑weerstandsobject — zoals de elektromagneetspoel uit het vorige hoofdstuk of een spoel draad waar beide uiteinden bereikbaar zijn.
2. Sluit de 6‑volt batterij aan op het object. Plaats de ammeter in serie met het object om de doorlopende stroom te meten. Zorg dat het bereik van de ammeter op ten minste 5 A staat ingesteld om schade te voorkomen.
3. Als u een tweede meter heeft, schakel deze over op spanningmodus en sluit deze over de polen van het object aan. Noteer zowel de stroom‑ als de spanningmetingen gelijktijdig. Als slechts één meter beschikbaar is, noteer eerst de stroom, verbreek dan direct het circuit, schakel over op spanningmodus, sluit de batterij weer aan en noteer de spanning.
4. Bereken de weerstand van het object met de wet van Ohm: R = V / I. Omdat de spanning alleen over het object gemeten wordt, wordt de leidingsweerstand uitgesloten uit de berekening.

WAARSCHUWING

De ammeter moet in staat zijn om ten minste 5 A te meten om de hoge stroom te weerstaan die kan vloeien wanneer het object zich in de buurt van een kortsluiting bevindt. Laat de batterij niet langer dan nodig aangesloten om snelle ontlading en meetdrifting te voorkomen.

Gerelateerde Werkbladen

• Basismultimeter Gebruik Werkblad