Grupa lab: |
Laboratorium podstaw elektrotechniki i elektroniki |
Data: |
Grupa ćwicz. |
Temat ćwiczenia: Pomiar rezystancji |
Ocena: |
Nazwisko Imię:
|
|
|
1.Opracowanie teoretyczne:
Poniższe ćwiczenia mają na celu pomiary w układach szeregowych, równoległych i mieszanych rezystorów, aby dowieść prawdziwość praw Kirchhoffa. Szczególnie dotyczy to pierwszego prawa dla układu równoległego i mieszanego, oraz drugiego prawa dla układu szeregowego i mieszanego.
2.Przyrządy i urządzenia:
amperomierz typ LM-1 zakres 0,75/1,5/3 [A]
amperomierz typ LM-1 zakres 0,75/1,5/3 [A]
amperomierz typ LM-1 zakres 0,75/1,5/3 [A]
amperomierz typ LM-1 zakres 0,75/1,5/3 [A]
woltomierz typ LM-1 zakres 15/30/75 [V]
woltomierz typ LM-1 zakres 15/30/75 [V]
woltomierz typ LM-1 zakres 15/30/75 [V]
woltomierz typ TLME zakres 75/150/300 [V]
rezystor suwakowy typ ODS1/250 zakres 820 Ω
rezystor suwakowy typ ODS1/250 zakres 178 Ω
rezystor suwakowy typ ODS1/250 zakres 178 Ω
rezystor suwakowy typ ODS1/250 zakres 82 Ω
3. Przebieg ćwiczenia:
Połączenie szeregowe rezystorów
Dla trzech wartości napięcia zasilającego zmierzyć spadki napięcia na rezystorach oraz prąd płynący w obwodzie. Obliczyć rezystancję zastępczą
Tabela pomiarów
|
Woltomierz U1 |
Woltomierz U2 |
Woltomierz U3 |
Amperomierz A |
Woltomierz Uc |
Obliczenia |
||||||||||||
|
Cu |
α |
U |
Cu |
α |
U |
Cu |
α |
U |
Ca |
α |
I |
Cu |
α |
U |
Uc obl. |
R |
Rz |
|
V/dz |
α |
V |
V/dz |
α |
V |
V/dz |
dz |
V |
V/dz |
α |
A |
V/dz |
α |
V |
V |
Ω |
Ω |
1. 2. 3. |
0,2 0,2 0,2 |
1 1,5 2 |
0,2 0,3 0,4 |
1 1 1 |
25 40 50 |
25 40 50 |
0,2 0,2 0,2 |
1 2 2,5 |
0,2 0,4 0,5 |
1 1 1 |
0,01 0,02 0,025 |
0,01 0,02 0,05 |
0,5 0,5 0,5 |
50 80 100 |
25 40 50 |
25,4 40,7 50,9 |
2500 2000 1000 |
438 438 438 |
Śr |
0,2 |
1,5 |
0,3 |
1 |
38,3 |
38,3 |
0,2 |
1,83 |
0,36 |
1 |
0,19 |
0,27 |
0,5 |
76,67 |
38,33 |
39 |
1833,33 |
438 |
Wzory do obliczeń:
Połączenie szeregowe
R= U/I (z prawa Ohma)
Rz=R1+R2+R3 [ Ω ]
Uc obl=U1+U2+U3 [ V ]
Wnioski:
W powyższym ćwiczeniu obliczone wartości napięcia pokrywają się z wartością zmierzoną w granicach klasy dokładności mierników oraz rezystorów. Dowodzi to prawdziwość drugiego prawa Kirchhoffa, które mówi, że w dowolnym oczku obwodu prądu stałego suma algebraiczna napięć odbiornikowych występujących na rezystancjach rozpatrywanego oczka oraz suma algebraiczna napięć źródłowych jest równa zeru. Wartość wypadkowa rezystancji obwodu dla rezystorów połączonych szeregowo jest równa sumie rezystancji.
Połączenie równoległe rezystorów
Dla trzech wartości napięcia zasilającego zmierzyć spadki napięcia na rezystorach oraz prąd płynący w obwodzie. Obliczyć rezystancję zastępczą
Tabela pomiarów:
|
Woltomierz |
Amperomierz I1 |
Amperomierz I2 |
Amperomierz I3 |
Amperomierz I |
Obliczenia |
||||||||||||
|
Cu |
α |
U |
Ca |
α |
I |
Ca |
α |
I |
Ca |
α |
I |
Ca |
α |
I |
Iobl |
R |
Robl |
|
V/dz |
Dz |
U |
A/dz |
dz |
A |
A/dz |
dz |
A |
A/dz |
Dz |
A |
A/dz |
dz |
A |
A |
Ω |
Ω |
1. 2. 3. |
0,2 0,2 0,2 |
10 20 46 |
2 4 9,2 |
2 2 2 |
0,14 0,28 0,63 |
0,28 0,56 1,26 |
1 1 1 |
0,1 0,2 0,45 |
0,1 0,2 0,45 |
1 1 1 |
0,17 0,34 0,75 |
0,17 0,34 0,75 |
1 1 1 |
0 0 4 |
0 0 4 |
0,55 0,37 0,82 |
0 0 2,3 |
42,7 42,7 42,7 |
Śr |
0,2 |
22 |
5,07 |
2 |
0,35 |
0,7 |
1 |
0,25 |
0,25 |
1 |
0,42 |
0,42 |
1 |
1,33 |
1,33 |
0,67 |
0,77 |
42,7 |
Wzory do obliczeń:
Połączenie równoległe
Ic obl=I1+I2+I3 [ A]
R=U/I
Wnioski:
W tym ćwiczeniu dowodzimy prawdziwość pierwszego prawa Kirchhoffa, które mówi iż dla każdego węzła obwodu elektrycznego suma prądów dopływających jest równa sumie prądów odpływających od węzła. Wartość rezystancji wypadkowej rezystorów połączonych równolegle jest równa wartości [R1*R2/R1+R2].
Połączenie mieszane rezystorów
Dla trzech wartości napięcia zasilającego zmierzyć spadki napięcia na rezystorach oraz prąd płynący w obwodzie. Obliczyć rezystancję zastępczą
Tabela pomiarów
|
Amperomierz I3 |
Amperomierz I2 |
Amperomierz I1 |
Woltomierz V1 |
Woltomierz V2 |
Obliczenia |
Obliczenia |
||||||||||||
|
Ca |
α |
I |
Ca |
α |
I |
Ca |
α |
I |
Cu |
α |
U |
Cu |
α |
U |
Uc |
Iobl |
Rz |
Robl |
|
A/dz |
α |
A |
A/dz |
α |
A |
A/dz |
α |
A |
V/dz |
α |
V |
V/dz |
α |
V |
V |
A |
Ω |
Ω |
1. 2. 3. |
1 1 1 |
15 22 32 |
15 22 32 |
1 1 1 |
0,11 0,14 0,21 |
0,11 0,14 0,21 |
1 1 1 |
0,04 0,06 0,09 |
0,04 0,06 0,09 |
1 1 1 |
30 41 59 |
30 41 59 |
1 1 1 |
3 4 5 |
3 4 5 |
33 45 64 |
0,15 0,2 0,3 |
2,2 2,05 1,03 |
234 234 234 |
Śr |
1 |
23 |
23 |
1 |
0,15 |
0,15 |
1 |
0,06 |
0,06 |
1 |
43,3 |
43,3 |
1 |
4 |
4 |
47,3 |
0,22 |
1,76 |
234 |
Wzory do obliczeń:
Połączenie mieszane rezystorów
Uc=U1+U2 [ V ]
Iobl=I1+I2 [ A ]
Rz= Uc/I3 [ Ω ]
Rz obl= [R1*R2/R1+R2] + R3 [ Ω ]
Wnioski:
Dla mieszanego połączenia rezystancji wartość wypadkowej rezystancji zastępczej jest kombinacją wzorów na połączenie równoległe i szeregowe rezystorów. W powyższym ćwiczeniu możemy dowieść prawdziwość pierwszego u drugiego prawa Kirchhoffa. Spadek napięcia na rezystorach połączonych równolegle jest jednakowy dla obu rezystorów, lecz wartości prądów przez nie płynące są różne. W przypadku połączenia szeregowego spadki napięć na poszczególnych rezystancjach jest inny, równy jest natomiast prąd przez nie płynący.
Pomiar rezystancji
Pracownia elektryczna strona 1