I. Założenia doświadczenia

Celem doświadczenia było wyznaczenie indukcyjności cewki i pojemności kondensatora w obwodzie prądu zmiennego. Dokonane to zostało przy wykorzystaniu prawa Ohma (tzw. metodą techniczną) czyli poprzez zmontowanie odpowiednich obwodów pomiarowych. Mianowicie zostały utworzone 3 różne obwody:

- obwód pomiarowy dla cewki do pomiarów przy prądzie stałym,

- obwód pomiarowy dla cewki do pomiarów przy prądzie zmiennym,

- obwód pomiarowy dla kondensatora przy prądzie zmiennym,

a następnie dla różnych wartości napięcia prądu (max 12 V dla prądu stałego i max 100 V dla prądu przemiennego) z amperomierza odczytane zostały poszczególne wartości natężenia prądu.

II. Tabela pomiarowa

Gdzie:

U_ - napięcie prądu dla pomiaru przy prądzie stałym

I_ - natężenie prądu dla pomiaru przy prądzie stałym

U_~ - napięcie prądu dla pomiaru przy prądzie zmiennym

I_~ - natężenie prądu dla pomiaru przy prądzie zmiennym

R - opór cewki przy prądzie stałym

Z - opór cewki przy prądzie zmiennym

L - indukcyjność cewki

X_c - opór kondensatora przy prądzie zmiennym

C - pojemność kondensatora

OBWÓD POMIAROWY DLA CEWKI PRZY PRĄDZIE STAŁYM

U_	I_	u(U_ )	u(I_)	R	u(R)
[V]	[A]	[V]	[A]	[Ω]	[Ω]
12	0,71	0,2	0,01	16,90	0,07
11	0,66	0,2	0,01	16,67	0,07
10	0,59	0,2	0,01	16,95	0,07
9	0,54	0,2	0,01	16,67	0,07
8	0,48	0,2	0,01	16,67	0,07
7	0,42	0,2	0,01	16,67	0,07
6	0,36	0,2	0,01	16,67	0,07
5	0,3	0,2	0,01	16,67	0,07
4	0,24	0,2	0,01	16,67	0,07
3	0,18	0,2	0,01	16,67	0,07
2	0,12	0,2	0,01	16,67	0,07
1	0,06	0,2	0,01	16,67	0,07

OBWÓD POMIAROWY DLA CEWKI PRZY PRĄDZIE PRZEMIENNYM

U~	I~	u(U~ )	u(I~)	Z	u(Z)	L±u(L)
[V]	[A]	[V]	[A]	[Ω]	[Ω]	[mH]
80	1,38	2	0,02	57,97	3,23	4,355±0,155
70	1,2	2	0,02	58,33	3,23	4,385±0,155
60	1,02	2	0,02	58,82	3,23	4,425±0,155
50	0,86	2	0,02	58,14	3,23	4,369±0,155
40	0,68	2	0,02	58,82	3,23	4,425±0,155
30	0,52	2	0,02	57,69	3,23	4,332±0,155
20	0,34	2	0,02	58,82	3,23	4,425±0,155
10	0,18	2	0,02	55,56	3,23	4,156±0,155

OBWÓD POMIAROWY DLA KONDENSATORA PRZY PRĄDZIE PRZEMIENNYM

U~	I~	u(U~ )	u(I~)	Xc	u(Xc)	C±u(C)
[V]	[A]	[V]	[A]	[Ω]	[Ω]	[μF]
100	1,02	2	0,02	98,04	3,62	3,25±1,1
90	0,92	2	0,02	97,83	3,62	3,25±1,1
80	0,82	2	0,02	97,56	3,62	3,26±1,1
70	0,71	2	0,02	98,59	3,62	3,23±1,1
60	0,61	2	0,02	98,36	3,62	3,24±1,1
50	0,51	2	0,02	98,04	3,62	3,25±1,1
40	0,4	2	0,02	100	3,62	3,18±1,1
30	0,3	2	0,02	100	3,62	3,18±1,1
20	0,2	2	0,02	100	3,62	3,18±1,1
10	0,1	2	0,02	100	3,62	3,18±1,1

III. Wykresy

IV. Obliczenia

a) Równanie krzywej regresji dla zależności I_ (U_) w obwodzie z cewką przy prądzie stałym:

b) Równanie krzywej regresji dla zależności U_~(I_~) w obwodzie z cewką przy prądzie zmiennym:

gdzie

c) Równanie krzywej regresji dla zależności U_~(I_~) w obwodzie z kondensatorem:

V. Wnioski

Przeprowadzone doświadczenia wykazało, że zarówno przy prądzie stałym i zmiennym, natężenie prądu rośnie liniowo wraz z wzrostem napięcia. Otrzymane wartości pozwoliły nam na wyznaczenie oporu cewki i kondensatora, a następnie indukcyjności cewki, wynoszące:

oraz pojemności użytego w doświadczeniu kondensatora, której wyznaczona wartość wynosi:

Jak zatem widać, za pomocą bardzo prostych obwodów prądu stałego i zmiennego, mając do dyspozycji jedynie źródła poszczególnych rodzajów prądu, amperomierz i woltomierz możemy z powodzeniem zbadać indukcyjność dowolnej cewki, jak i pojemność kondensatora co może być w praktyce bardzo przydatne.