Особенности измерения малых и больших сопротивлений

Задание
1.Изучить теоретический материал
2. Составить конспект
3. Выучить определения, формулы

Электрическое сопротивление
В электрической цепи с источником энергии, если она замкнута, возникает направленное движение свободных электронов(электрический ток).
Проводник оказывает противодействие электрическому току, которое характеризует электрическое сопротивление проводника.

Электрическое сопротивление
В СИ за единицу электрического сопротивления принят Ом.
килоом (1 кОм = 103 Ом)
мегаом (1 МОм =106 Ом).
R
Сопротивление

Электрическое сопротивление
Сопротивление R проводника при температуре 20 °С определяют по формуле:
R = ρ*l/S
где ρ — удельное сопротивление материала, Ом • мм2/м;
l — длина проводника, м;
S — площадь поперечного сечения, мм2.

Классификация сопротивлений
В зависимости от величины электрические сопротивления делятся на три группы:
1 ом и меньше — малые сопротивления,
от 1 ом до 0,1 Мом — средние сопротивления,
от 0,1 Мом и выше — большие сопротивления.

Особенности измерения малых сопротивлений
При измерении малых сопротивлений необходимо принимать меры для устранения влияния на результат измерения сопротивления соединительных проводов, контактов и термо-ЭДС.

К группе малых сопротивлений относятся: обмотки якорей электрических машин, сопротивления амперметров, шунтов, сопротивления обмоток трансформаторов тока, сопротивления коротких проводов шин и т. д.
При измерении малых сопротивлений всегда приходится считаться с возможностью влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений на результат измерения.
Сопротивления измерительных проводов имеют значения 1 х 104 - 1 х 102 Ом, переходные сопротивления - 1 х 105 - 1 х 102 Ом.

Под переходными сопротивлениями или сопротивлениями на контактах понимают сопротивления, которые встречает электрический ток при переходе с одного проводника на другой.
Переходные сопротивления зависят от величины поверхности соприкосновения, от ее характера и состояния - гладкая или шероховатая, чистая или загрязненная, а также от плотности соприкосновения, силы нажатия и т. д. Выясним на примере влияние переходных сопротивлений и сопротивлений соединительных проводов на результат измерения.

Применение двух пар зажимов, токовых и потенциальных, является основным приемом для устранения влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений на результат измерений малых сопротивлений.
Рис. 1 - Схема соединения для измерения малых сопротивлений амперметром и вольтметром

ЗАЖИМЫ

Особенности измерения больших сопротивлений
Большими сопротивлениями обладают плохие проводники тока и изоляторы. При измерении сопротивлений проводников с малой электропроводностью, изолирующих материалов и изделий из них приходится считаться с факторами, которые могут влиять на величину сопротивления их.
К числу таких факторов прежде всего относится температура, например проводимость электрокартона при температуре 20°С равна 1,64 х 10-13 1/ом, а при температуре 40°С 21,3 х 10-13 1/ом. Таким образом, изменение температуры на 20° С вызвало изменение сопротивления (проводимости) в 13 раз!

При измерении сопротивлений изолирующих материалов и изделий из них приходится считаться также с возможностью прохождения тока по двум путям:
1) через объем испытуемого материала,
2) по поверхности испытуемого материала.

При измерении сопротивления изоляции кабеля при помощи гальванометра могут получиться большие погрешности, вследствие того что гальванометр может измерять:
а) ток Iv, идущий от жилы кабеля к его металлической оболочке через объем изоляции (ток Iv, обусловленный объемным сопротивлением изоляции кабеля, характеризует сопротивление изоляции кабеля),
б) ток Is, идущий от жилы кабеля к его оболочке по поверхности изолирующего слоя (Is, обусловленный поверхностным сопротивлением, зависит не только от свойств изолирующего материала, но и от состояния его поверхности).
Рисунок 1 - Поверхностный и объемный ток в кабеле

Для устранения влияния поверхностной проводимости при измерении сопротивления изоляции на изолирующий слой накладывается виток проволоки (охранное кольцо)
Рисунок 2 - Схема для измерения объемного тока кабеля

При измерении больших сопротивлений следует также обращать серьезное внимание на изоляцию самой измерительной установки, так как в противном случае через гальванометр будет проходить ток, обусловленный сопротивлением изоляции самой установки, что повлечет за собой соответствующую погрешность измерения.
Рекомендуется применять экранирование или перед измерением производить проверку изоляции измерительной установки.