Measurement of Low Resistance MCQ Quiz in বাংলা - Objective Question with Answer for Measurement of Low Resistance - বিনামূল্যে ডাউনলোড করুন [PDF]

সঠিক উত্তর হল বিকল্প 2 :( কেলভিনের ডাবল ব্রিজ বর্তনী)

ধারণা:

কেলভিন ডাবল ব্রিজ হল হুইটস্টোন সেতুর একটি ধরণ, যা কম রোধের পরিমাপ করতে সক্ষম করে।

• এটিকে একটি ডাবল ব্রিজ বলা হয় কারণ এটি অনুপাতের অস্ত্রের দ্বিতীয় সেটকে অন্তর্ভুক্ত করে যা নীচে দেখানো হয়েছে:
• এতে, বৈদ্যুতিক রোধের t-এর সংযোগকারী সীসার প্রভাব দূর করতে j এবং k-এর মধ্যে সঠিক বিন্দুতে গ্যালভানোমিটারকে সংযোগ করতে অনুপাত বাহু p এবং q ব্যবহার করা হয়। ভারসাম্য অবস্থার অধীনে a এবং b (অর্থাৎ E) এর মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ F এর সমান (a এবং c এর মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ)
• শূন্য গ্যালভানোমিটার বিচ্যুতির জন্য, E = F

Additional Informationরোধের মান হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়

1. উচ্চ রোধ: 0.1 মেগা-ওহমের বেশি রোধ।
2. মধ্য রোধ: 1 ওহম থেকে 0.1 মেগা-ওহম পর্যন্ত রোধ।
3. নিম্ন রোধ: এই বিভাগের অধীনে রোধের মান 1 ওহমের চেয়ে কম।

রোধগুলি মানের উপর নির্ভর করে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:

• 1 Ω (বা) 1 Ω এর কম ক্রমটির রোধকে নিম্ন রোধ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।
• 1 Ω থেকে 100 KΩ পর্যন্ত রোধকে মাঝারি রোধ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।
• 100 KΩ (বা) উচ্চতর ক্রমগুলির রোধগুলি উচ্চ রোধ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

নিম্ন রোধের পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলি হল:

অ্যামিটার ভোল্টমিটার পদ্ধতি:

লোড জুড়ে ভোল্টমিটার সংযোগ করা কম রোধের পরিমাপের জন্য উপযুক্ত।

অ্যামিটার রিডিং হল:

\(I+I_V=\frac{E(R+R_V)}{R.R_V}\)

ভোল্টমিটার রিডিং = E

গণনা করা রোধ হল:

\(\frac{E}{I+I_V}=\frac{R.R_V}{R+R_V}\)

কেলভিনের ডবল ব্রিজ পদ্ধতি: কেলভিনের ডবল ব্রিজ পদ্ধতি হল হুইটসোন ব্রিজ পদ্ধতির একটি পরিবর্তন।

সার্কিট ডায়াগ্রামটি নীচে দেখানো হয়েছে:

R হল অজানা রোধ এবং S হল স্ট্যান্ডার্ড রোধ।

পটেনশিওমিটার পদ্ধতি:

• এটি স্ট্যান্ডার্ড রোধের সাথে অজানা রোধের তুলনা করে কাজ করে।
• পরিচিত এবং অজানা রোধের মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ পরিমাপ করা হয় এবং তুলনা করে পরিচিত রোধের মান নির্ধারণ করা হয়।

বিঃদ্রঃ

• উচ্চ রোধের পরিমাপের জন্য মেগোহম ব্রিজ ব্যবহার করা হয়।
• DC ব্রিজগুলি রোধের পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়।
• AC ব্রিজগুলি আবেশাঙ্ক এবং ধারকত্বে ব্যবহৃত হয়।

The resistances are classified depending upon the values as:

• The resistances of the order of 1 Ω (or) less than 1 Ω are classified as low resistances.
• The resistances from 1 Ω to 100 KΩ are classified as medium resistances.
• The resistances of the order of 100 KΩ (or) higher are classified as high resistances.

The methods used for the measurement of low resistances are:

Ammeter Voltmeter Method:

Connecting voltmeter across the load is suitable for low resistance measurements.

Ammeter reading is:

\(I+I_V=\frac{E(R+R_V)}{R.R_V}\)

Voltmeter reading = E

The calculated resistance is:

\(\frac{E}{I+I_V}=\frac{R.R_V}{R+R_V}\)

Kelvin's Double Bridge Method: 

Kelvin's Double Bridge Method is a modification of the Wheatstone bridge method. 

Accurate measurement of very low resistance is possible with Kelvin's Double Bridge Method.

The circuit diagram is shown below:

R is the unknown resistance and S is the standard resistance.

Potentiometer Method:

• It works by comparing the unknown resistance with the standard resistance.
• The voltage drop across the known and unknown resistance is measured and by comparison the value of known resistance is determined.

Note:

• Mega ohm bridge is used for the measurement of high resistance.
• DC bridges are used to measure resistance.
• AC bridges are used to inductance and capacitance.

Measured reading of ammeter = 2 A

Measured reading of voltmeter = 200 V

Measured value of resistance = 200/2 = 100 Ω

The current diverted through voltmeter because of voltmeter resistance is

\({I_v} = \frac{{200}}{{2000}} = 0.1\;{\rm{A}}\)

True value of voltage = 200 V

True value of current = 1.9 A

True value of resistance = 200/1.9 =105.263 Ω

The percentage error in the measurement of resistance is

\( = \frac{{100 - 105.263}}{{105.263}} \times 100 = - 5\% \)

Concept:

Low resistance measurement requires precise techniques that minimize the effect of lead and contact resistances. Common methods for such measurements include the Kelvin Double Bridge and Ammeter-Voltmeter method. However, the Loss of Charge method is typically used for measuring high insulation resistance, not low resistance.

Explanation of Methods:

- Potentiometer Method: Used for accurate low voltage and low resistance measurements.
- Loss of Charge Method: Used for high resistance or insulation resistance measurements.
- Ammeter-Voltmeter Method: Simple method for measuring low to medium resistance.
- Kelvin Double Bridge Method: Most accurate method for very low resistance measurements.

Kelvin's Double bridge:

• Kelvin Bridge is a modified Wheatstone bridge and provides high accuracy especially in the measurement of low resistance below 1 Ω.
• The error introduced by the contact/lead resistance is quite large and hence, will give an inaccurate reading if measured through a Wheatstone bridge.
• In order to avoid this problem, Kelvin's double bridge is used. It is so constructed that the contact resistance will not come into the picture while measuring the value of low resistance.

Advantages:

• It can measure the resistance value in the range of 0.1 µA to 1.0 A.
• Power consumption is less.
• Simple in construction.
• Sensitivity is high.

Construction:

• The Kelvin double bridge uses a second set of ratio arms, which is why it is called a "double bridge" and has low resistance arms with four terminal resistors. The first ratio of the arm is P and Q, and the second ratio of the arm is p and q.
• The Galvanometer is connected between P and p at point d. The point d is placed in the middle of the lead resistance r which is between unknown resistance R and standard resistance S. Thus, the effect of lead resistance r gets eliminated.

Concept:

The Kelvin bridge or Thompson bridge is used for measuring the unknown lower resistances of lower value having a value less than 1Ω. It is the modified form of the Wheatstone Bridge

The Kelvin bridge or Thompson bridge is used for measuring the unknown resistances having a value less than 1Ω. It is the modified form of the Wheatstone Bridge.

The given circuit is a Kelvin double bridge under balanced conditions zero deflection in the voltmeter, the condition is

\(R_3 = \frac{R_1R_4}{R_2} + \frac{R_Ar}{R_A + R_B + 1} [\frac{R_1}{R_2} - \frac{R_A}{R_B} ] \)

Here ‘r’ is the resistance between R3 and R4

The given condition is 

\(\frac{R_1}{R_2} = \frac{R_A}{R_B}\)

then the above equation becomes 

\(R_4 = \frac{R_2R_3}{R_1}\)

Calculation:

\(R_4 = \frac{90*100}{100}\)

R₄ = 99 Ω  

Kelvin's Double Bridge Method: 

Kelvin's Double Bridge Method is a modification of the Wheatstone bridge method. 

Accurate measurement of very low resistance is possible with Kelvin's Double Bridge Method.

The circuit diagram is shown below:

R is the unknown resistance and S is the standard resistance.

Balance Condition

\(R= {P\over Q}\times S+{qr\over p+q+r}[{P\over Q}-{p\over q}]\) .....(1)

Calculation:

Given

R1 = 100 Ω

R2 = 110 Ω

R3 = 90 Ω

The above circuit is redrawn as

Given relation is

(R1/R2) = (RA/RB) 

If we compare Kelvin's Double Bridge and the above diagram, the above Equation is similar to

(P/Q) = (p/q)

So from equation (1)

\(R= {P\over Q}\times S \)

the relation is the same as

\(R_4= {R_2\over R_1}\times R_3 \)

\(R_4= {110\over 100}\times 90= 99\;\Omega \)

Concept

For measurement of the low value of resistance (in mΩ), the four-wire method is used.

The resistance is given by:

\(R_{wire} = {ρ l\over A}\)

Calculation

Given, l = 10 cm = 0.1 m

d = 1 mm = 10^-3 m

The resistivity of copper wire is:

ρ = 1.6 × 10^-6 Ωm

\(R_{wire} = {1.6\times 10^{-8} \times 0.1\over \pi\times 0.25\times 10^{-6}}\)

R_wire = 2.03 mΩ 

The net resistance is:

\(R_{subject}=4\times R_{wire}\)

\(R_{subject}=4\times 2.03\)

R_subject = 8.12 mΩ 

The resistances are classified depending upon the values as:

• The resistances of the order of 1 Ω (or) less than 1 Ω are classified as low resistances.
• The resistances from 1 Ω to 100 KΩ are classified as medium resistances.
• The resistances of the order of 100 KΩ (or) higher are classified as high resistances.
   

The methods used for the measurement of low resistances are:

Ammeter Voltmeter Method:

Connecting voltmeter across the load is suitable for low resistance measurements.

Ammeter reading is:

\(I+I_V=\frac{E(R+R_V)}{R.R_V}\)

Voltmeter reading = E

The calculated resistance is:

\(\frac{E}{I+I_V}=\frac{R.R_V}{R+R_V}\)

Kelvin's Double Bridge Method: 

Kelvin's Double Bridge Method is a modification of the Wheatstone bridge method. 

Accurate measurement of very low resistance is possible with Kelvin's Double Bridge Method.

The circuit diagram is shown below:

R is the unknown resistance and S is the standard resistance.

Potentiometer Method:

• It works by comparing the unknown resistance with the standard resistance.
• The voltage drop across the known and unknown resistance is measured and by comparison the value of known resistance is determined.

Note:

• Mega ohm bridge is used for the measurement of high resistance.
• DC bridges are used to measure resistance.
• AC bridges are used to inductance and capacitance.