Ich möchte ein Experiment durchführen, um die Leitfähigkeit eines Kupferstabs zu messen. Welches Gerät kann ich verwenden, um dieses Experiment durchzuführen? Gibt es so etwas wie ein Leitfähigkeitsmessgerät? Alles, was ich fand, war ein Gerät zur Messung der Leitfähigkeit von Lösungen. Bitte beachten Sie, dass ich möglichst genaue Ergebnisse erzielen muss.
Neben der bekannten 4-Leiter-Messmethode gibt es noch eine weitere interessante Methode zur Messung der Leitfähigkeit, die besonders für größere Proben nützlich ist: Man könnte es eine „0-Leiter“-Messung nennen, weil sie funktioniert, ohne das Material zu berühren:
Wirbelstromprüfung :
Mittels einer Spule wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das im Material wechselnde Wirbelströme (proportional zu seiner Leitfähigkeit) induziert. Diese Ströme wiederum erzeugen ein weiteres magnetisches Wechselfeld, das die Impedanz der Spule beeinflusst.
Widerstände mit sehr niedrigem Widerstand müssen anders gemessen werden als die meisten Ohmmeter. Dies liegt daran, dass der Widerstand der Messleitungen im Vergleich zum gemessenen Widerstand erheblich wäre.
Die Lösung heißt „4-Draht“-Messung. Zwei Drähte sind mit den Enden des Stabs verbunden und werden verwendet, um einen bekannten Strom durch ihn zu leiten. Das können ein paar Ampere sein. Stellen Sie dann zwei weitere Verbindungen in der Nähe der Enden der Stange her und messen Sie die Spannung an ihnen. Der Widerstand dieser Drähte spielt keine Rolle, da sie sehr wenig Strom durch sie haben. Der erste Satz Drähte kann einen höheren Widerstand haben als der Kupferstab. Dies bedeutet, dass sie mehr Spannung abfallen als der Stab, aber das spielt keine Rolle, da Sie die Spannung nur über den Stab messen . Jede zusätzliche Spannung, die das Netzteil aufgrund der Anschlussdrähte sieht, ist irrelevant, solange die Summe niedrig genug ist, damit das Netzteil den bekannten Strom zuverlässig liefern kann.
Angesichts des Stroms durch den Kupferstab und der Spannung darüber können Sie seinen Widerstand aus dem Ohmschen Gesetz berechnen.
Es gibt ein Instrument, das den niedrigen Widerstand von Kupfer misst. Es wird häufig in der Energiewirtschaft zum Messen von Kupferschienen, festen und beweglichen Böden verwendet. Es heißt "Duktor" .
Nicht direkt die Leitfähigkeit, aber mit einem Multimeter können Sie den Widerstand des Stabes messen (aber wahrscheinlich wird er sehr niedrig sein) und durch Berechnung des durchschnittlichen Querschnitts und der Länge erhalten Sie den spezifischen Widerstand, dh das Gegenteil der Leitfähigkeit.
Um den Widerstand genau zu messen, müssen Sie die 4-Leiter-Methode verwenden (mit den 2 hinzugefügten Drähten können Sie die Spannung über der Stange genau messen, da sie keinen Strom führen), um die tatsächliche Spannung über der Stange zu haben; Ein raffinierterer Weg, der besser funktioniert, wenn Sie mehr als einen Stab haben, ist die Schaffung einer Wheatstone-Brücke, die sehr genaue Messungen ermöglicht. Sie benötigen jedoch sehr genaue Widerstände mit nahezu demselben Wert. Darüber hinaus enthalten gute Ohmmeter bereits Brückenschaltungen zum Messen von Widerständen.
Kupferleitfähigkeit [S*m/mm²]: 58,5
Das bedeutet, dass Sie bei einem 1 Meter langen Kabel mit einem Querschnitt von 1 mm² einen Widerstand von erwarten können
Nun, wenn Ihre Rute größer und dicker ist, wird es schlimmer ... berücksichtigen Sie dies.
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 .
Kenny
ABA