MICHAŁ IiKŚ
KRAJEWSKI Środa
Ćwiczenie P40
Celem tego doświadczenia jest zbadanie zależności prądu i napięcia dla materiałów spełniających i nie spełniających prawa Ohma.
Prawo Ohma mówi, że stosunek napięcia do natężenia dla danego przewodnika jest stały i równy oporowi tego przewodnika. Ilustruje to wzór:
Opór przewodnika metalicznego nie zależy od napięcia ani natężenia, zależy natomiast od temperatury. Prawo to słuszne jest zatem tylko dla niewielkich natężeń prądów, takich przy których przewodnik zbytnio nie zmienia swojej temperatury. Opornikami nazywamy elementy charakteryzujące się pewną wartością oporu. Oporniki możemy łączyć w układy. Najprostszymi z nich są połączenia szeregowe i równoległe. W połączeniu szeregowym, opór łączny R, równy jest sumie oporów połączonych oporników. Natomiast w połączeniu równoległym odwrotność opory łącznego 1/R, równa jest sumie odwrotności oporów połączonych oporników.
Połączenie szeregowe: R=R1+R2
Połączenie równoległe: 1/R=1/R1+1/R2
Moim zadaniem było na podstawie wyznaczonego oporu dwóch oporników, obliczyć ich opór łączny w połączeniu szeregowym i równoległym oraz porównać opory obliczone z wyznaczonymi. W części drugej ćwiczenia moim zadaniem było wyznaczenie oporu włókna żarówki przy częstotliwości 60 Hz, a następnie wyznaczenie oporu maksymalnego i minimalnego przy częstotliwości 0,3 Hz.
Wyznaczanie oporu:
R=U/I
Gdzie: R-opór [ ] , U-napięcie [V] , I-natężenie [A]
R1,R2- oporniki
Opór wyznaczony:
R1=48
R2=23
Połączenie szeregowe: R=1,5
Połączenie równoległe: R=18,5
Opór obliczony:
Połączenie szeregowe: R=R1+R2=48+23=61
Połączenie równoległe: 1/R=1/R1+1/R2=0,021+0,043=0,064
Wnioski:
Zrezygnowałem z przeprowadzenia rachunku błędów z powodu zbyt dużej różnicy między oporami wyznaczonymi a obliczonymi. Podczas doświadczenia kilkakrotnie konsultowałem się z prowadzącym zajęcia , który nie dostrzegł żadnych błędów w mojej pracy. Błąd najprawdopodobniej wystąpił podczas wyznaczania przez komputer oporów połączeń szeregowego i równoległego.
Wyznaczanie oporu włókna żarówki:
Opór przy częstotliwości 60 Hz: R=13
Opór przy częstotliwości 0,3 Hz:
-minimalny R=7,8
-maksymalny R=14,1
Opór maksymalny i minimalny odczytałem z wykresu wiedząc,że zależność napięcia od natężenia dla danego przewodnika ma postać linii prostej. Punkty zaznaczone na wykresie odpowiadają oporowi minimalnemu i maksymalnemu. Są one punktami, w których wykres ilustrujący opór przy częstotlowości 0,3 Hz przecina się z linią prostą stanowiącą stosunek napięcia od natężenia.