Frage:
Wie kann ich die Leitfähigkeit eines Kupferstabs messen?
ABA
2012-01-29 21:54:22 UTC
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Ich möchte ein Experiment durchführen, um die Leitfähigkeit eines Kupferstabs zu messen. Mit welchem ​​Gerät kann ich dieses Experiment durchführen? Gibt es so etwas wie ein Leitfähigkeitsmessgerät? Ich fand nur einen Apparat zur Messung der Leitfähigkeit von Lösungen. Bitte beachten Sie, dass ich die Ergebnisse so genau wie möglich erhalten muss.

Kannst du nicht einfach den Widerstand messen und ihn dann 1 / Widerstand umkehren?
Ich denke, es ist möglich, aber mit meinen Berechnungen kann der spezifische Widerstand des Stabes im Mikro- / Milli-Bereich liegen, der mit normalen Ohmmetern nicht nachweisbar ist.
Fünf antworten:
Olin Lathrop
2012-01-29 22:22:28 UTC
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Widerstände mit sehr geringem Widerstand müssen anders gemessen werden als die meisten Ohmmeter. Dies liegt daran, dass der Widerstand der Messleitungen im Vergleich zum gemessenen Widerstand signifikant wäre.

Die Lösung ist eine "4-Draht" -Messung. Zwei Drähte sind mit den Enden der Stange verbunden und werden verwendet, um einen bekannten Strom durch sie zu leiten. Dies können einige Ampere sein. Stellen Sie dann zwei weitere Verbindungen in der Nähe der Stangenenden her und messen Sie die Spannung über ihnen. Der Widerstand dieser Drähte spielt keine Rolle, da sie nur sehr wenig Strom durch sie haben. Der erste Kabelsatz hat möglicherweise einen höheren Widerstand als der Kupferstab. Dies bedeutet, dass sie mehr Spannung abfallen als die Stange, aber das spielt keine Rolle, da Sie die Spannung nur über der Stange i> messen. Jede zusätzliche Spannung, die das Netzteil aufgrund der Verbindungskabel sieht, ist irrelevant, solange die Summe so niedrig ist, dass das Netzteil den bekannten Strom zuverlässig liefert.

Angesichts des Stroms durch den Kupferstab und der Spannung darüber können Sie seinen Widerstand aus dem Ohmschen Gesetz berechnen.

Würde es dieser Art von Mili-Ohm-Messgerät gelingen, korrekte Werte zu liefern? [link] (http://www.aliexpress.com/product-fm/515885996-ViCHY-VC480C-3-1-2-Digital-Milli-ohm-Meter-wholesalers.html) Ich habe festgestellt, dass es die "4 -draht "Prüfung in seinen Spezifikationen.
Curd
2012-01-30 02:07:08 UTC
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Neben der bekannten 4-Draht-Messmethode gibt es eine weitere interessante Methode zur Messung der Leitfähigkeit, die besonders für größere Proben nützlich ist: Sie können sie als "0-Draht" -Messung bezeichnen, da sie funktioniert, ohne das Material zu berühren:

Wirbelstromprüfung :
Mit einer Spule wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das im Material wechselnde Wirbelströme induziert (proportional zu seiner Leitfähigkeit). Diese Ströme erzeugen wiederum ein weiteres magnetisches Wechselfeld, das die Impedanz der Spule beeinflusst.

Siehe z. dieser Link oder dieses PDF.

SteveR
2012-01-30 20:32:15 UTC
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Es gibt ein Instrument, das den niedrigen Widerstand von Kupfer anzeigt. In der Energiewirtschaft wird es häufig zur Messung von Kupferschienen, dauerhaften und tragbaren Erdungen verwendet. Es heißt "Ductor".

clabacchio
2012-01-29 22:17:04 UTC
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Nicht direkt die Leitfähigkeit, aber mit einem Multimeter können Sie den Widerstand des Stabes messen (aber wahrscheinlich ist er sehr niedrig) und durch Berechnung des durchschnittlichen Abschnitts und der durchschnittlichen Länge den spezifischen Widerstand erhalten, dh die Umkehrung der Leitfähigkeit.

Um den Widerstand genau zu messen, müssen Sie die 4-Draht-Methode verwenden (mit den 2 hinzugefügten Drähten können Sie die Spannung an der Stange genau erfassen, da sie keinen Strom führen), damit die tatsächliche Spannung übersteigt die Stange; Eine ausgefeiltere Methode, die besser funktioniert, wenn Sie mehr als eine Stange haben, ist die Erstellung einer Weizensteinbrücke, die sehr genaue Messungen ermöglicht. Sie benötigen jedoch sehr genaue Widerstände mit nahezu gleichem Wert. Darüber hinaus sind in guten Ohmmetern bereits Brückenschaltungen zum Messen von Widerständen eingebettet.

Kupferleitfähigkeit [S * m / mm²]: 58,5

Dies bedeutet, dass ein Draht 1 Meter lang und mit einer 1 versehen ist mm² Abschnitt können Sie einen Widerstand von $$ {1 \ über 58,5} = 0,017 \ Omega $$

erwarten. Wenn Ihre Stange nun größer und dicker ist, ist es schlimmer ... berücksichtigen Sie dies .

Dies ist der Punkt des Experiments. den Standardwert wie die Tabellen abzuleiten.
@clabacchio, Die Leitfähigkeit von Kupfer hängt (geringfügig) vom Legierungsgehalt und seiner Verarbeitung ab. Wie viel wurde gearbeitet, um den Stab zu formen, und ob er zum Beispiel danach geglüht wurde. Es ist also überhaupt kein schlechtes Experiment - und Sie können dem Standardwert nicht vertrauen, wenn es wirklich wichtig ist, einen bestimmten Widerstand in Ihrem Design zu erzielen.
@ABA, Umgekehrt gibt die Messung keinen Standardwert an, der für immer verwendet werden kann. Wenn Sie den Lieferanten wechseln oder eine andere Form (z. B. gewalztes Kupfer auf einer Leiterplatte unterscheidet sich vom Stabmaterial) von Kupfer verwenden, werden Sie dies tun neu messen wollen.
@ThePhoton Sollte ich davon ausgehen, dass verschiedene Kupferformen einen höheren spezifischen Widerstand als der Standardwert aufweisen?
@ABA Ich vermute, dass das richtig ist, aber ich weiß es nicht genau. Hier ist eine Liste von Legierungen (http://www.ndt-ed.org/GeneralResources/MaterialProperties/ET/Conductivity_Copper.pdf) und nur ein paar haben eine geringfügig höhere Leitfähigkeit als "reines (geglühtes") Kupfer.
Count Zero
2012-01-29 23:14:02 UTC
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Das ist wirklich kompliziert ... Ein Ohmmeter reicht eindeutig nicht aus. Der Kupferstab ist ein sehr guter Leiter, und wie bereits erwähnt, liegt sein Widerstand außerhalb des Bereichs des Messgeräts. Ich würde vorschlagen, eine Wheatstone-Brücke oder besser sogar eine Kelvin-Brücke zu verwenden.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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