Szymon Ratajczak kl. 3Tg Kierunek: Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej

Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia

Temat ćwiczenia: Prawa Kirchoffa.
Data wykonania ćwiczenia: 2.04.2014r.	Podpis nauczyciela:

I. CEL ĆWICZENIA: Zrozumienie I i II prawa Kirchhoffa. Ćwiczenia w wykonywaniu

pomiarów.

II. PRZEBIEG ĆWICZENIA:

A. Sprawdzanie I prawa Kirchhoffa.

1. Układ został połączony wg poniższygo schematu:

1.a. Strzałkami zostały oznaczone i opisane napięcie oraz prądy w układzie.

1

1.b. Dla różnych napięć zasilania i różnych wartości poszczególnych rezystorów odczytane zostały wartości napięcia i prądów. Wyniki zostały zestawione w poniższej tabeli:

Lp.	U	I	I1	I2	I3	I'=I1+I2+I3	P=U*I
	V	mA	mA	mA	mA	mA	mW
1.	3	3,53	0,54	0,24	2,75	3,53	10,59
2.	4,3	5,1	0,8	0,35	4	5,15	21,93
3.	9	3,8	1,75	0,77	1,3	3,82	34,2
4.	13,1	5,46	2,5	1,11	1,88	5,49	71,526
5.	5	2,06	0,95	0,41	0,7	2,06	10,3
6.	15,8	11,9	3	1,33	7,7	12,03	188,02
7.	3,3	2,48	0,6	0,27	1,6	2,47	8,184
8.	26	19,1	5	2,15	12,01	19,16	496,6
9.	9,5	4,14	1,8	0,8	1,56	4,16	39,33
10.	14	8,56	2,8	1,18	4,6	8,58	117,04

1.c. Obliczyć i sprawdzić na podstawie wyników pomiarów, czy prąd źródła zasilania

jest równy sumie prądów w poszczególnych gałęziach (I=I’).

3. I = 3,8 A 7. I = 2,48 A 10. I = 8,56 A

I' = I1+I2+I3 I' = I1+I2+I3 I' = I1+I2+I3

I' = 1,75+0,77+1,3 I' = 0,6+0,27+1,6 I' = 2,8+1,18+4,6

I' = 3,82 A I' = 2,47 A I' = 8,58 A

1.d. Dla wybranego punktu tabeli policzyć moce wydzielane na poszczególnych rezystorach oraz

moc wypadkową układu.

5. P_w = 5*2,06 P₁ = 5*0,95 P₂ = 5*0,41 P₃ = 5*0,7

P_w = 10,3 mW P₁ = 4,75 mW P₂ = 2,05 mW P₃ = 3,5 mW

2. Spostrzeżenia i wnioski.

• Suma natężen prądu we wszystkich rezystorach jest równa natężeniu całego układu(ewentualne różnice wynikają z blędów pomiarowych)

• Moc jest równa iloczynowi napięcia w układzie i natężenia całego układu, wraz ze wzrostem napięcia, natężenia, bądź obu tych wartość proporcjonalnie wzrasta moc w układzie, gdy któreś z tych wartości(napięcia, bądź natężenia) spadają, spada również moc całego układu.

• Gdy wzrasta rezystancja opornika, to wzrasta również natężenie prądu w gałęzi, gdzie znajduje się owy opornik. Gdy wartość rezstancji danego opornika maleje, maleje również prąd na gałązi, gdzie znajduje się dany opornik.

2

B. Sprawdzanie II prawa Kirchhoffa.

1. Układ został połączony wg poniższygo schematu:

1.a. Strzałkami zostały oznaczone i opisane napięcie oraz prądy w układzie.

3

1.b. Dla różnych napięć zasilania i różnych wartości poszczególnych rezystorów odczytane

zostały wartości napięcia i prądów. Wyniki zostały zestawione w poniższej tabeli:

Lp	I	U	U1	U2	U3	U'=U1+U2+U3	P1	P2	P3	P
	mA	V	V	V	V	V	mW	mW	mW	mW
1.	0,14	3	0,6	1,53	0,78	2,91	0,084	0,2184	0,1092	0,42
2.	0,23	5	1	2,64	1,35	4,99	0,23	0,6072	0,3105	1,15
3.	0,33	7	1,43	3,79	1,94	7,16	0,4719	1,2507	0,6402	2,31
4.	0,4	9	2	4,65	2,38	9,03	0,8	1,86	0,952	3,6
5.	0,5	11	2,45	5,79	2,96	11,2	1,225	2,895	1,48	5,5
6.	0,6	13,3	3	7	3,58	13,58	1,8	4,2	2,148	7,98
7.	1,03	23,7	5	12,19	6,24	23,43	5,15	14,556	6,4272	24,411

1.c. Obliczyć i sprawdzić na podstawie wyników pomiarów, czy napięcie U

doprowadzone do układu rezystorów jest równe sumie spadków napięć na

poszczególnych rezystorach (U=U’). Poniżej zostaną wyjaśnione ewentualne różnice..

2. U = 5V 5. U = 11V

U'=U₁+U₂+U₃ U'=U₁+U₂+U₃

U'= 1 + 2,64 + 1,35 U'= 2,45 + 5,79 + 2,96

U'= 4,99V U'= 11,2V

• Różnice między U, a U' są nieznaczne. Wynikają tylko i wyłącznie z drobnych błędów pomiarowych, które są praktycznie nieuniknione podczas sumawania U' z poszczególnych wartości spadków napięć w obwodzie.

1.d. Policzyć moce wydzielane na poszczególnych rezystorach oraz moc wypadkową.

1. P₁ = I * U₁ P₂ = I * U₂ P₃ = I * U₃

P₁ = 0,14 * 0,6 P₂ = 0,14 * 1,53 P₃ = 0,14 * 0,78

P₁ = 0,084mW P₂ = 0,2142mW P₃ = 0,1092mW

P_w = P₁ + P₂ +P₃ lub P = U*I

P_w = 0,084 + 0,2142 + 0,1092 P = 3 * 0,14

P_w = 0,4116 mW P = 0,42

7. P₁ = I * U₁ P₂ = I * U₂ P₃ = I * U₃

P₁ = 1,03 * 5 P₂ = 1,03 * 12,19 P₃ = 1,03 * 6,24

P₁ = 5,15mW P₂ = 14,556mW P₃ = 6,4272mW

P_w = P₁ + P₂ +P₃ lub P = U*I

P_w = 5,15 + 14,556 + 6,4272 P = 23,7 * 1,03

P_w = 26,1332mW P = 24,411mW

• Różnice międz wartościami obliczonymi różnymi sposobami wynikaja z niedokładności pomiarów bądź przyrządów pomiarowych 4

  3. Spostrzeżeniai wnioski:

• Suma spadków napięć we wszystkich odbiornikach prądu jest równa napięciu całego układu(ewentualne różnice wynikają z blędów pomiarowych)

• Moc jest równa iloczynowi napięcia w układzie bądź sumie wszystkich spadków napięć i natężenia całego układu, wraz ze wzrostem napięcia, natężenia, bądź obu tych wartość proporcjonalnie wzrasta moc w układzie, gdy któreś z tych wartości(napięcia, bądź natężenia) spadają, spada również moc całego układu.

• Moc wydzielana na każdym oporniku jest równa iloczynowi spadku napięcia na danym odbiorniku i natężeniu całego układu, które przy każdym odbiorniku jest równe ważrtości natężenia całego układu(const.)

• Wraz ze zmianą wartością rezystancji danego odbiornika odwrotnie proporcjonalnie zmienia się spadek napięcia przy danym odbiorniku

5