Springen naar inhoud

[natuurkunde] brug van wheatstone


  • Log in om te kunnen reageren

#1

JohanB

    JohanB


  • >25 berichten
  • 60 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2008 - 13:05

Hallo,

Ik heb het volgende vraagstuk:

Men beschikt over een brug Wheatsone om rekstrookjes Rx (van circa 120 Ω) op te meten. De verhouding van de vaste weerstanden (RA en RB) kiest men uit 0,01 ; 0,1 of 1. De galvanometer in de brug heeft een resolutie van 0,1A.
Met de regelbare weerstand R op 1205,9Ω meet men een stroom in de brug van -6,3A; met R=1201,9Ω correspendeert een stroom van 5,9A.

Bepaal de gevoeligheid (Z) van de brug, de waarde van R (met de instelfout ∆R erop) bij evenwicht van de brug, en de waarde van Rx (met de instelfout ∆Rx erop).
De volgende waarden heb ik al gevonden

Z=3,7mA
R=1203,834Ω
∆R=0,032Ω
∆Rx=0,0032Ω

De waarde van Rx heb ik berekend met de volgende formule:
LaTeX
En kom de volgende juiste waarde uit Rx=120,3834Ω
Hiervoor heb ik de keuze moeten maken van de volgende verhoudingen: 0,01 ; 0,1 of 1.
Ik heb gekozen voor 0,1
Waardoor de volgende uitdrukking klopt met mijn uitkomst in mijn boek:
Rx=0,1*1203,834Ω= 120,38340Ω
Maar ik weet eigenlijk niet op welke basis ik moet kiezen om de juiste verhouding te hebben.

Met vriendelijke groeten

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Burgie

    Burgie


  • >250 berichten
  • 582 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2008 - 14:14

Een figuur is altijd handig bij dit soort vragen.

Ik veronderstel dat de vaste weerstanden LaTeX en LaTeX in eenzelfde tak van de Wheatstone brug staan. (Dit leidt ik indirect uit je verhaal af.) Dat wil ook zeggen dat het rekstrookje en de variabele weerstand LaTeX in de andere tak van de Wheatstone brug staan. Nu is het zo, als je een onbekende weerstand LaTeX wilt bepalen met behulp van een Wheatstone brug, dat je dit doet door ervoor te zorgen dat de stroom doorheen je galvanometer nul wordt. In dat geval weet je immers dat de spanning aan beide aansluitingen van de galvanometer gelijk is (d.i. de spanning op de punten X en Y tussen respectievelijk de weerstanden LaTeX en LaTeX enerzijds en weerstanden LaTeX en LaTeX anderzijds). Met andere woorden... de spanningsdeling (de verhouding van de 2 weerstanden) in elke tak hoort gelijk te zijn.
In de gegevens vind ik terug dat de rekstrookjes een weerstand van ongeveer 120 ohm hebben, terwijl de variabele weerstand varieert rond 1200 ohm. Dit is een verhouding van circa 0,1. Dit zal dus ook moeten gelden voor de vaste weerstanden LaTeX en LaTeX in de andere tak.

Hoop dat dit duidelijk was. Indien niet, aarzel niet om vragen te stellen.

Veranderd door Burgie, 23 november 2008 - 14:15


#3

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 november 2008 - 14:22

De galvanometer in de brug heeft een resolutie van 0,1A.

En wat is de nauwkeurigheid van deze meter?

Bepaal de gevoeligheid (Z) van de brug

Wat is volgens jou de betekenis van 'de gevoeligheid van de brug'?

Ik heb gekozen voor 0,1 ... Maar ik weet eigenlijk niet op welke basis ik moet kiezen om de juiste verhouding te hebben.

Als de brug in evenwicht is geldt er iets voor de verhoudingen tussen de weerstanden in beide takken van de brug. Wat geldt er dan? Als je weet dat je R ongeveer 1200 ohm is en Rx ongeveer 120 ohm, welke verhouding moet je dan ongeveer hebben voor Ra en Rb?

#4

JohanB

    JohanB


  • >25 berichten
  • 60 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2008 - 15:37

Bedankt Oke ik heb het door.
Merci

#5

Burgie

    Burgie


  • >250 berichten
  • 582 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2008 - 15:52

Geen probleem.

PS Net zoals EvilBro ben ik eigenlijk ook wel genteresseerd in wat jullie of jouw definitie van gevoeligheid van de brug is.

#6

JohanB

    JohanB


  • >25 berichten
  • 60 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2008 - 16:18

Met veel plezier wil ik dat doen.
In de cursus staat geschreven dat de volgende uitdrukking de gevoeligheid van de brug voorstelt
LaTeX

Waarbij ∆I de kleinste mogelijke te detecteren stroomwaarde.
Is dit voldoende, want in de nota's staat er geen betere definitie.
Met vriendelijke groeten

#7

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 november 2008 - 17:17

In de cursus staat geschreven dat de volgende uitdrukking de gevoeligheid van de brug voorstelt
LaTeX

Dat is in ieder geval iets anders dan ik verwacht had. Ik had het volgende verwacht: de te meten stroom is te zien als een functie van de waarde van Rx.
LaTeX
dus geldt:
LaTeX
Voor kleine veranderingen geldt:
LaTeX
Hieruit volgt:
LaTeX
Hierin is de gevoeligheid voor veranderingen in LaTeX :
LaTeX
Een zelfde soort verhaal zou je natuurlijk kunnen houden voor R. Komt dit je bekend voor?

#8

JohanB

    JohanB


  • >25 berichten
  • 60 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2008 - 18:26

Dat klopt ook maar je heb verschillende formules om Z te berekenen. Waaruit je kan kiezen in welke situtie je bent.

#9

maikel2008

    maikel2008


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 november 2008 - 21:15

Andere vraag:

Spoor de isolatiefout op, op een 10kV-kabel, de fout bevindt zich tussen 2 hoogspanningscabines(HS). Deze HS-cabines kan je bekijken als verbuikers die in parallel aangesloten zijn op 10kV-kabel. R1 en R2 zijn continu regelbaar.

R1 en R2 zijn gekend. Leid dan de formule af om de afstand tot de fout X te berekenen.

Bijgevoegde afbeeldingen

  • mini_HS_Wheatstone.jpg

#10

maikel2008

    maikel2008


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 november 2008 - 21:36

Ik weet niet hoe ik hier een post moet 'editten'. Maar voor het bovenstaande, vraag ik absoluut niet naar een oplossing maar naar een aanzet voor te beginnen. Want ik weet totaal niet hoe te beginnen aan deze afleiding.

Groet

#11

Burgie

    Burgie


  • >250 berichten
  • 582 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 november 2008 - 22:52

Hallo,

Regel de weerstanden LaTeX en LaTeX z dat de galvanometer LaTeX ampre aangeeft. Dan weet je dat de weerstandsverhoudingen LaTeX en LaTeX gelijk zijn, met A de dwarsdoorsnede van de kabel en LaTeX de resistiviteit van het materiaal waaruit de kabel bestaat. Dit is vervolgens eenvoudig op te lossen naar x.


Aarzel niet om bijkomende uitleg te vragen indien bovenstaande niet geheel duidelijk is.


PS. Even terzijde... ik denk dat het in het vervolg beter is om een nieuw topic te openen voor een nieuwe vraag, hoewel het uiteraard verband houdt met de oorspronkelijke vraag.

#12

maikel2008

    maikel2008


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 november 2008 - 23:33

Ah ok, ik snap het.

Bedankt voor de hulp

Groet





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures