Domanda:
Perché la resistenza aumenta mentre sto misurando usando un multimetro?
Atmega32
2014-11-18 18:08:16 UTC
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Ho due strisce di rame con una resistenza da un megaohm tra di loro. Ciò rende la resistenza tra le due strisce di 1 M ohm. Sto misurando la resistenza tra due strisce di rame usando un multimetro.

Con questa disposizione, la lettura sul multimetro mostra 985 K ohm.

Ora metto una goccia d'acqua tra le strisce, quindi poiché è parallela a un megaohm, e poiché l'acqua ha una certa resistenza, la resistenza equivalente tra quelle due strisce di rame si ridurrà.

Questo è ciò che sta accadendo e la lettura del multimetro mostra 473 ohm; è corretto. Ma il problema è che inizia ad aumentare lentamente come 475, 478, 482 .... a 736 K ohm dopo circa 5-10 minuti prima di spegnere il multimetro.

Ho pensato che potrebbe essere che il la goccia d'acqua potrebbe non essere nella stessa posizione e potrebbe esserci un po 'di diffusione, quindi questa potrebbe essere la causa del cambiamento di resistenza, ma la domanda è perché è sempre in aumento e non in diminuzione, e perché così tanto cambiamento come da 475 a 736 è un enorme cambiamento di circa 200 K ohm. Credo che ci sia qualche altra ragione. Qualcuno può dare una soluzione a questo problema?

L'acqua sta evaporando?La resistenza di "una goccia d'acqua" non è una quantità ben definita per cominciare.
Sì, penso che l'acqua che evapora sia una delle ragioni.
Potrebbe evaporare a causa della corrente di misurazione e della temperatura ambiente. Basta pubblicare l'immagine della configurazione di misurazione
Cinque risposte:
Olin Lathrop
2014-11-18 19:53:00 UTC
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Dopo aver eseguito questo test per 10 minuti, asciuga l'acqua e osserva attentamente il rame dove si trovava la goccia d'acqua. Vedrai un po 'di discolleranza. Essenzialmente il rame è stato corroso un po 'dove c'era la goccia d'acqua. Come probabilmente noterai, il rame nudo rimasto negli elementi non è più quel color rame brillante dopo un po '. La stessa cosa è successa ai tuoi elettrodi di rame, tranne per il fatto che la corrente elettrica ha accelerato il processo.

Il motivo per cui la resistenza aumenta è perché lo strato di corrosione ha una resistività significativamente maggiore del rame. Questo è uno dei motivi per cui le superfici di accoppiamento dei connettori elettrici non sono in rame. Di solito sono realizzati con materiale che non si ossida, come l'oro o il nichel, o forma un ossido conduttivo, come lo stagno.

Sarei anche curioso se qualsiasi dissomiglianza nella corrosione delle strisce potesse creare un leggero potenziale che potrebbe distorcere le letture del multimetro digitale (certo, il potenziale redox di Cu-> Cu2 + ha una tensione caratteristica, ma i cambiamenti di concentrazione possono alterare i potenziali chimici, quindi equilibrio).Potrebbe non essere responsabile del noto effetto dell'OP, ma probabilmente visibile su un µV-meter.
Ma questa evaporazione dell'acqua è così rapida da aumentare la resistenza di quella quantità.
Ho messo uno strato di stagno su strisce di rame e poi ho eseguito lo stesso esperimento, ha dato lo stesso risultato.Sì, la corrosione potrebbe essere una delle ragioni, ma mi chiedo ancora se questo cambiamento sia possibile con la corrosione. C'è un modo per prevenirlo
@Atme: Solitamente vengono utilizzati elettrodi in platino o placcati oro o grafite per rilevare l'acqua.Devi anche preoccuparti dell'effetto della batteria causato da qualsiasi asimmetria e rumore di modo comune.Di solito li aggiro con una misurazione a 4 fasi.Annulla il rumore di modo comune, qualsiasi polarizzazione CC dovuta all'effetto della batteria e la corrente media netta è 0 a causa della corrente alternata bilanciata.Vedere http://electronics.stackexchange.com/a/33938/4512 per maggiori dettagli.
Potrebbe essere un errore di lettura del multimetro stesso?Forse ha a che fare con la caduta di tensione della batteria durante misurazioni di lunga durata.La lettura della resistenza rimane la stessa per lunghe letture quando non si usa l'acqua?
Kitana
2014-11-18 19:17:22 UTC
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La mia interpretazione personale.

Acqua pulita, ad es. destilato, è un cattivo conduttore, quindi presumo che tu abbia usato acqua di rubinetto o minerale che è un conduttore molto migliore. I sali sciolti in acqua normale forniscono i portatori di carica sotto forma di ioni liberi che consentono un flusso di corrente.

Con questo in mente posso pensare a due possibilità per cui la resistenza aumenta:

  • Ha luogo l'elettrolisi e gli elementi dei sali vengono liberati, ad esempio il cloro. Ciò ridurrebbe la quantità di portatori di carica disponibili.
  • Nel campo elettrico tra le due strisce di rame, gli ioni si separeranno e non potranno più galleggiare liberamente nell'acqua. Ciò limiterebbe anche la capacità di flusso di corrente.

Alla fine qualcuno con un background (elettro) chimico può dire di più.

Usando l'acqua del rubinetto.sì l'elettrolisi potrebbe essere una delle ragioni.pensando a come prevenirlo.
@Atmega32 - Potresti misurare la resistenza con un ponte di Wheatstone.L'assenza di corrente nell'acqua disabiliterebbe l'elettrolisi, la separazione della carica e la corrosione elettrica.Cosa resta?Evaporazione e corrosione chimica.
Il ponte di Wheatstone non è una risposta, ma l'eccitazione CA (usata spesso su Wheatstone e altri ponti) potrebbe limitare la corrosione e altri effetti elettrochimici.È probabilmente utilizzato in rilevatori sensibili.I rilevatori di livello dell'acqua per autoveicoli utilizzano elettrodi in acciaio inossidabile e possono anche utilizzare AC.
Scott Seidman
2014-11-18 20:05:15 UTC
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Qui possono accadere un certo numero di cose.

La prima è che potrebbe esserci l'evaporazione della goccia.

La seconda è correlata all'affermazione di "corrosione" di Olin , ma più specifico. Gli elettroni non sono condotti attraverso la goccia d'acqua - gli ioni lo sono (motivo per cui l'acqua distillata è un cattivo conduttore). Le reazioni ioniche alla giunzione acqua / rame non sono reversibili, quindi hai quello che viene chiamato un elettrodo "polarizzante". Quindi la tua goccia d'acqua sta lentamente raggiungendo uno stato in cui smetterà di condurre elettricità. La "corrosione" è un sottoprodotto di questi processi elettrochimici.

Non credo che tu stia vedendo molta elettrolisi dell'acqua, che è un'altra possibilità. L'acqua gorgoglia?

no, non c'è gorgoglio d'acqua
Jerry Coffin
2014-11-18 22:27:42 UTC
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Penso che la risposta di Olin sia corretta, ma c'è un altro fattore che potrebbe spiegare almeno una parte dell'effetto che stai vedendo.

Sono abbastanza sicuro che l'acqua abbia maggiore adesione al rame pulito rispetto alla resina epossidica (che forma la superficie della maggior parte delle schede PC). Quando fai cadere l'acqua per la prima volta sulla tavola, formerà una goccia relativamente rotonda sulla superficie a causa della sua coesione. In un breve periodo, tuttavia, la maggiore adesione al rame lo farà "tirare" in due gocce sul rame. Man mano che l'acqua migra verso le tracce di rame, ti ritroverai con sempre meno acqua tra le tracce, quindi hai una connessione più sottile, che porta a una maggiore resistenza (e alla fine, tutta l'acqua migrerà verso le tracce, e tu ' rimarrà con il resistore originale come unico collegamento tra le tracce).

L'ho lasciato per circa 10 minuti ed era ancora una singola goccia, non posso dire esattamente se si sta deformando,
asgaines
2016-02-11 03:51:06 UTC
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La domanda che mi ha portato qui era riguardo alla crescente resistenza di una capsula di Petri in gel di agarosio nel tempo. Come suggerito da Olin, ho provato a cambiare i miei elettrodi da rame a un altro materiale, ma non ho visto alcuna differenza.

Dopo qualche altra ricerca, e tenendo in considerazione che il gel di agarosio contiene ioni di sale che trasportano la corrente, è è probabile che l'ohmmetro stia in qualche modo esaurendo gli ioni disponibili per la conduttanza poiché sono stati attratti dai rispettivi poli.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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