Misurazione della resistenza di un filo conduttore
sag...@yahoo.com
media, con un semplice multimetro-ohmetro la resistenza elettrica di
un comune filo conduttore (semplice da acquistare) e la mia scelta era
caduta prima sul rame, poi sulla grafite delle mine, infine sul
nickelcromo, ma ho dovuto sempre desistere, in quanto ho visto che,
applicando la 2^a legge di Ohm, un filo di nickelcromo di 1 m e 1mm di
diametro ha resistenza di cica 2 ohm e un pezzo di grafite di 5 cm
idem. E invece, il mio multimetro adoperato come ohmetro ha portata
(minima) di ben 200 ohm, troppo rispetto ai valori che devo misurare,
se voglio avere più di 1 cifra significativa!
Desideravo chiedere se esiste qualche conduttore che abbia resistenza
più alta così da poter usare l'ohmetro per la misura (non volevo fare
V/i per trovare R, ma proprio usare l'ohmetro!).
Poi volevo sapere se il valore di resistività di 4,9 x 10^-7 ohm metro
per la costantana, di 1,5 x 10^-6 per il nickel cromo, 1,8 x 10^-8 per
il rame, sono affidabili oppure se l'indeterminazione dovuta alle
impurità dell'elemento e delle due leghe citate rende impossibile
poterli usare nella calcolatrice come verifica della seconda legge di
Ohm.
Infine sono molto interessato a sapere perché quando l'ohmetro è usato
con grande sensibilità, il display oscilla continuamente di diverse
unità di ohm. A cosa sono dovute queste perturbazioni casuali, che
oltretutto rendono impossibile misurare le piccole resistenze di cui
parlavo sopra? Pensavo alle resistenze dei puntali, ma non saprei in
che modo dato che io tengo i puntali abbastanza immobili sul filo,
almeno così mi sembra.
Sarei molto grato a chi vorrà cortesemente chiarire questo mio piccolo
e grande per me problema. Grazie a tutti.
Darwin
> Desideravo chiedere se esiste qualche conduttore che abbia resistenza
> più alta così da poter usare l'ohmetro per la misura (non volevo fare
> V/i per trovare R, ma proprio usare l'ohmetro!).
In realtà, l'ohmetro utilizza proprio la relazione V/I, essendo in
pratica configurato come un generatore di corrente costante che viene
usata per fare la misura, misurando la caduta di tensione che produce.
> Pensavo alle resistenze dei puntali, ma non saprei in
> che modo dato che io tengo i puntali abbastanza immobili sul filo,
> almeno così mi sembra.
Per la misura di resistenze piccole, le resistenze di contatto (molto
poco controllabili) possono falsare completamente la misura. L'unico
modo per ottenere risultati affidabili è adottare un metodo di misura
a 4 punte: due contatti sono usati per far scorrere una corrente nota
e controllata nella resistenza in prova, altri due contatti
indipendenti sono utilizzati per fare la misura della caduta di
tensione che ci si trova ad avere.
Se i punti di contatto sono applicati correttamente, si può dimostrare
che la misura non è praticamente affetta dai problemi dovuti alle
resistenze di contatto.
Giorgio Bibbiani
> Salve! Desideravo misurare, come esperienza a dei ragazzi di scuola
> media, con un semplice multimetro-ohmetro la resistenza elettrica di
> un comune filo conduttore (semplice da acquistare) e la mia scelta era
> caduta prima sul rame, poi sulla grafite delle mine, infine sul
> nickelcromo, ma ho dovuto sempre desistere, in quanto ho visto che,
> applicando la 2^a legge di Ohm, un filo di nickelcromo di 1 m e 1mm di
> diametro ha resistenza di cica 2 ohm e un pezzo di grafite di 5 cm
> idem. E invece, il mio multimetro adoperato come ohmetro ha portata
> (minima) di ben 200 ohm, troppo rispetto ai valori che devo misurare,
> se voglio avere più di 1 cifra significativa!
I fornitori di materiali di laboratorio didattico possono procurarti
fili di diametro inferiore, per la grafite puoi usare mine (quindi _non_
grafite pura) di diametro inferiore (ad es 0,5 mm), scegliendo quelle
con minore contenuto in grafite (quindi piu' dure) la resistenza sara'
maggiore, altrimenti puoi provare a usare fili piu' lunghi.
Per il rame potresti provare a svolgere i trefoli di un cavetto audio
(cuffie ecc. ecc.), a occhio sono molto sottili.
Oppure hai pensato di misurare la resistenza di soluzioni elettrolitiche
(che pero' dipendera' fortemente dalla configurazione degli elettrodi)?
> Desideravo chiedere se esiste qualche conduttore che abbia resistenza
> più alta così da poter usare l'ohmetro per la misura (non volevo fare
> V/i per trovare R, ma proprio usare l'ohmetro!).
Se non vuoi usare la prima legge di Ohm lo fara' comunque l'ohmetro
per te ;-), considera che un comune multimetro non e' adatto
a misurare valori di resistenza cosi' piccoli, sia per la risoluzione
insufficiente sia perche' in un multimetro economico la resistenza
dei cavi dei puntali potrebbe essere paragonabile a quella da
misurare, viceversa si potrebbe migliorare la sensibilita' della
misura ricavando la resistenza da una misura contemporanea
di tensione e corrente, facendo attraversare il conduttore da una
corrente abbastanza intensa, lo svantaggio sarebbe che cosi'
il conduttore si scalderebbe e il valore di resistività
cambierebbe. L'ideale sarebbe poter fare una misura a 4 fili:
http://venus.unive.it/polizzi/didattica/Lab_SM/Manuale_R(T).pdf
un'alternativa non ottimale sarebbe procurarsi un multimetro migliore,
ad es. io ho un multimetro da banco che ha una risoluzione
(non precisione!) di 0,01 ohm sul fondoscala di 200 ohm.
> Poi volevo sapere se il valore di resistività di 4,9 x 10^-7 ohm metro
> per la costantana, di 1,5 x 10^-6 per il nickel cromo, 1,8 x 10^-8 per
> il rame, sono affidabili oppure se l'indeterminazione dovuta alle
> impurità dell'elemento e delle due leghe citate rende impossibile
> poterli usare nella calcolatrice come verifica della seconda legge di
> Ohm.
Mah, a memoria ricordo che la resistivita' del rame a
temperatura ambiente e' 1,7 * 10^-8 ohm*m, la costantana,
come indica il nome, presenta il vantaggio di variare poco di
resistivita' al variare della temperatura, diversamente ad es. dal rame.
IMHO la seconda legge di Ohm e' un argomento decisamente ostico
per ragazzi della scuola media (se per tale intendi la secondaria di
primo grado), mentre va bene per la scuola secondaria di secondo
grado.
> Infine sono molto interessato a sapere perché quando l'ohmetro è usato
> con grande sensibilità, il display oscilla continuamente di diverse
> unità di ohm. A cosa sono dovute queste perturbazioni casuali, che
> oltretutto rendono impossibile misurare le piccole resistenze di cui
> parlavo sopra? Pensavo alle resistenze dei puntali, ma non saprei in
> che modo dato che io tengo i puntali abbastanza immobili sul filo,
> almeno così mi sembra.
Un fattore critico e' proprio quello del contatto "ballerino" tra i
puntali e il conduttore, io provvederei a stabilire un
collegamento elettrico stabile (ad es. con morsetti a vite).
Ciao
--
Giorgio Bibbiani