Damian Grudziński SiMR 1.3, grupa 8
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM FIZYKI
Z DNIA 9.10.2001, NR 0.
PRAWO OHMA
Celem ćwiczenia jest sprawdzenie prawa Ohma ( I=U/R) dla elementu liniowego (rezystor) i dla elementu nieliniowego ( dioda ), przy uwzględnieniu błędu pomiaru.
Natężenie prądu stałego (I) , płynącego przez przewodnik (nie zawierającego dodatkowych źródeł energii ) jest wprost proporcjonalne do napięcia elektrycznego (U) na końcach tego przewodnika.
R=U/I
R - opór elektryczny ( wielkość stała dla danego przewodnika w danej temperaturze )
Sprawdzenie prawa Ohma dla rezystora.
Aby przeprowadzić doświadczenie zbudowany został obwód elektryczny składający się z: źródła prądu stałego (zasilacz), amperomierza, woltomierza i badanego opornika. Rys.1
Wyniki charakterystyki prądowo-napięciowej przedstawione są w tabeli 1.
Lp. |
U (V) |
zakres |
I (A) |
zakres |
R (Ω) |
1 |
1,00 |
5 |
0,0298 |
0,01 |
33,56 |
2 |
1,50 |
5 |
0,0462 |
0,01 |
32,47 |
3 |
2,00 |
5 |
0,0631 |
0,01 |
31,70 |
4 |
2,50 |
5 |
0,0802 |
0,01 |
31,17 |
5 |
0,50 |
5 |
0,0123 |
0,01 |
39,06 |
6 |
0,71 |
5 |
0,02 |
0,01 |
35,05 |
7 |
1,05 |
5 |
0,03 |
0,01 |
35 |
8 |
1,32 |
5 |
0,04 |
0,01 |
33 |
9 |
1,90 |
5 |
0,06 |
0,01 |
38 |
10 |
0,84 |
5 |
0,024 |
0,01 |
35 |
Tabela 1.
Na rozrzut pomiarów wpływają błędy systematyczne wynikające z klasy przyrządów.
Wyznaczam błąd pojedynczego pomiaru napięcia i natężenia.
δ
(U)=0,075 [V]
δ(I)= 0,001 [I]
Błąd pomiaru 1.
ΔR=2,59 [Ω] R1=(33,56 ± 2,59) [Ω]
Błąd pomiaru 8.
ΔR=2,7 [Ω] R8=(33,00 ± 2,7) [Ω]
Powyższe doświadczenie udowadnia, że dla rezystora prawo Ohma jest spełnione. A zależność między napięciem prądu, a jego natężeniem ma charakter liniowy. Świadczy o tym wykres 1.
Sprawdzenie prawa Ohma dla diody
Aby przeprowadzić to doświadczenie został zbudowany obwód składający się z: zasilacza prądu stałego, amperomierza, woltomierza i badanej diody. Rys.2
Wyniki charakterystyki prądowo - napięciowej dla diody przedstawia tabela 2.
Lp. |
U (V) |
zakres |
I (A) |
zakres |
R (Ω) |
1 |
0,6 |
5 |
0,0081 |
0,01 |
74,07 |
2 |
0,7 |
5 |
0,065 |
0,01 |
10,77 |
3 |
0,8 |
5 |
0,651 |
0,1 |
1,23 |
4 |
0,75 |
5 |
0,2 |
0,1 |
3,75 |
5 |
0,77 |
5 |
0,3 |
0,1 |
2,57 |
6 |
0,79 |
5 |
0,5 |
0,1 |
1,58 |
7 |
0,81 |
5 |
0,6 |
0,1 |
1,35 |
8 |
0,82 |
5 |
0,8 |
0,1 |
1,03 |
9 |
0,825 |
5 |
0,96 |
0,1 |
0,83 |
10 |
0,827 |
5 |
1 |
0,1 |
0,83 |
Na rozrzut pomiarów wpływają błędy systematyczne wynikające z klasy przyrządów.
Wyznaczam błąd pojedynczego pomiaru napięcia i natężenia.
Błąd pomiaru 2.
δ(U)=0,075 [V]
δ(I)=0,001 [A]
ΔR=1,32 [Ω] R2=(10,77 ± 1,32) [Ω]
Błąd pomiaru 9.
δ(U)=0,075 [V]
δ(I)=0,01 [I]
ΔR=0,09 [Ω] R9=(0,83 ± 0,09) [Ω]
Powyższe doświadczenie udowadnia że prawo Ohma nie jest spełnione dla diody, gdyż dioda nie jest opornikiem. Nie jest spełniona zależność liniowa między napięciem a natężeniem prądu płynącego w obwodzie.
Zależność U/I dla diody przedstawia wykres 2.
Wyszukiwarka