נושא :מדוע נדרש לוודא אי קיום מתח בעת מדידת התנגדות

‏בס"ד ,יום שני 29 אוגוסט 2022

מהו מד התנגדות

מד התנגדות הינו מכשיר המשמש למדידת ההתנגדות החשמלית של מעגל או של אלמנט בודד .

המדידה מתבצעת באמצעות מדידה של מתח ומדידה של זרם ובאמצעות חוק אום נוכל לחשב את ההתנגדות.

יחידת המידה של התנגדות הינה כשם המשפחה של הפיזיקאי הגרמני שגילה אותה והוא "גורג סימון אוהם" (אום) ומסומנת באות Ω

נסקור בקצרה 2 שיטות למדידת התנגדות

1. השיטה הבסיסית ביותר למדידת ההתנגדות מבוססת על הזנה של מעגל במתח ידוע על ידי סוללה ומדידת זרם על כל המעגל היות והוא טורי הוא יהיה שווה בכל נקודה במעגל, ומתוך חוק אום ניתן לחלץ את ההתנגדות , בעבר במכשירים אנלוגיים עם חוגה היו מייחסים את שנתות מד הזרם להתנגדות ,היות והמתח ידוע אז ניתן לייחס את הזרם להתנגדות היה אי דיוק ככל שהסוללה הלכה ונגמרה) .

1. שיטה אחרת מתבססת על הזרמה של זרם קבוע (7 עד 200 מילי אמפר) באמצעות ספק הזרם אז הזרם ידוע ואת המתח אנו נמדוד באמצעות מד מתח המודד את מפל המתח על הדקי המוצא של מכשיר המדידה

מדוע אסור מפל מתח חיצוני

לאחר הסקירה הזריזה נבחן את 2 השיטות המוצגות (ישנם עוד שיטות אך העיקרון זהה )ונראה מדוע אסור לבצע מדידה כאשר ישנו מפל מתח חיצוני על האלמנט או מעגל אותו אנחנו נרצה למדוד

1. נבחן את שיטת המדידה שהוצגה בסעיף א בפרק קודם

• לשרטוט הוספנו מפל מתח חיצוני מסומן מקור חילופין אך נבחן את 2 האפשרויות

1. מתח חיצוני dc יצטרף גם הוא למעגל המתח והזרם וערכי המדידה לא יהיו תקינים היות וזרם dc חיצוני מתווסף גם הוא למעגל הזרם של המדידה דבר זה עלול במקרה הטוב לשנות לנו את ערכי המדידה ובמקרה הפחות טוב לפגום לנו במכשיר באמצעות טעינה או פריקה של הסוללה הפנימית של מכשיר המדידה בזרם גבוה מאוד דבר העלול לגרום להרס של המכשיר ושריפה במקרה הפחות טוב
2. מתח חיצוני חילופין (נניח מדדנו על גוף חימום) בעת חיבור מכשיר מדידת ההתנגדות במקביל לגוף החימום יתרחש קצר ומסלול הקצר יהיה כזה מנקודה 1 בשרטוט דרך נקודה 3 לנקודה 4 ולנקודה 6 (נקודה 2 ו 5 הינם מד מתח וכידוע למד מתח התנגדות מבוא גדולה מאוד על מנת לא להשפיע על המעגל)
   נבצע דוגמה
   מכשיר מדידה בעל 6 סוללות של 1.5 וולט והתנגדות מוליכי מדידה של 0.08 אום מתח חיצוני של 230 וולט התנגדות נמדדת לא רלוונטית.
   ידוע כי התנגדות פנימית של סוללה 1.5 וולט בממוצע הינה 80 עד 100 מילאום

R_SC=R_מוליך +6*R_סוללה+R_מוליך=0.08+6*0.1=0.08=0.76אום

ISC=U_חיצוני/R_SC=230/0.76=302A

1. נבחן את שיטת המדידה אשר הופיעה בסעיף 2

גם בשיטה זו נבחן את 2 המקרים מפל מתח חיצוני

1. מפל מתח DC גם כן ישנה לנו את המתח הנמדד ותוצאת המדידה תשתנה לערך לא ידוע אשר יגרום לסטיית מדידה משמעותית.
2. כאשר מפל המתח יהיה מתח חילופין גם כאן יקרה משהו דומה מתח החילופין יעבור דרך דיודת הזנר את הסוללה משם קצר חזרה דרך הסוללה אל מקור ההזנה העומס שנמדד אינו רלוונטי כי מסלול הסוללה וספק זרם קטן יותר מאשר עומס נמדד

לסיכום

1. יש לוודא כי למכשיר המדידה קיים תקן למדידה ובטיחות אשר ישמור על המשתמש.
2. יש להקפיד ולוודא כי לא מודדים על מפל מתח ואם אין ברירה ונדרש למדוד התנגדות למרות הכל באזור שקיימת האפשרות שיהיה מפל מתח נמדוד קודם מתח ואז התנגדות.
3. מכשיר מדידה איכותי בעת קיום מתח לא יאפשר למדוד התנגדות או שנשרוף נתיך הגנה מהיר בשל הזרם הגבוה שראינו שעלול להתפתח בנקודת המדידה עם מפל המתח

בהצלחה