Piotr Wajs Gr.4 Rok1 TRIL
Wykres zalenoci natenia prdu pyncego w przewodniku metalicznym od napicia przykadanego do przewodnika, ma posta linii prostej. Oznacza to, e opór tego przewodnika, definiowany jako stosunek napicia do natenia prdu jest stay, niezalenie od wielkoci napicia.
R=V/I=const.
Ten wany wzór, który obowizuje dla przewodników metalicznych nosi nazw prawa OHMA.
Zakadamy, e temperatura przewodnika jest staa w czasie pomiarów. Tak wic, prawo Ohma suszne jest tylko dla niewielkich nate prdu -takich, które nie wywouj dajcego si zauway ogrzewania przewodnika(wskutek powstania ciepa Joule'a).Dla maych nate prdu, niewielkie iloci ciepa oddawane s otoczeniu wskutek czego, temperatura przewodnika zmienia si nieznacznie. Gdy natenie prdu wzrasta, due iloci nie mog by ju w caoci przekazywane otoczeniu i temperatura przewodnika wzrasta, co pociga za sob zmian oporu. Wiele przewodników nie spenia prawa Ohma. Przykadem moe by termistor. Jest to przewodnik, którego opór maleje bardzo szybko wraz ze wzrostem temperatury. Wykres zalenoci V(I) w przypadku termistora nie jest prostoliniowy.
Opór przewodnika metalicznego zaley od temperatury. Mona to stwierdzi mierzc opór arówki. Przy wysokich czstotliwociach prdu zmiennego zasilajcego arówk, wókno arówki ma prawie sta temperatur, poniewa zmiany natenia prdu zachodz zbyt szybko, aby temperatura moga si zmieni. W zwizku z tym opór arówki nie zmienia si. Przy niskich czstotliwociach poniej 1Hz,nastpuj zmiany temperatury wókno arówki w czasie cyklu zmiany natenia prdu, czego konsekwencj s zmiany opornoci.
Elementy charakteryzujce si pewn wartoci oporu, inaczej mówic oporniki, czy si w bardziej skomplikowane ukady -najprostsze z tych pocze to poczenie szeregowe i równolege. Na podstawie praw Kirchoffa mona uzasadni, e opór czny R poczenia szeregowego R1 i R2 jest równy ich sumie. W przypadku poczenia równolegego, odwrotno oporu cznego jest sum odwrotnoci oporów skadowych.
Poczenie szeregowe:
R=R1+R2
Poczenie równolege:1/R=1/R1+1/R2
PRZEBIEG WICZENIA:
Przed rozpoczciem wiczenia naley podczy wzmacniacz mocy do analogowego kanau A interfejsu. Nastpnie naley umieci opornik midzy dwiema sprynkami, znajdujcymi si w pobliu gniazd podczeniowych-s to gniazda typu bananowego. Kolejn czynnoci jest wczenie interfejsu i komputera. Wcznik interfejsu jest na jego tylnej cianie. Uruchamiamy system operacyjny windows i program Scence Workshop. Otwieramy dokument P40 OHM.SWS. Na ekranie widzimy okno podstawowe P40, okno oscyloskopu-przedstawiajce zaleno napicia od natenia prdu, oraz okienko Signal Generator, na którym ustala si parametry sygnau na wyjciu wzmacniacza mocy. Okno podstawowe P40 jest w postaci czciowo zwinitej. Po rozwiniciu tego okna wida interfejs z rozwietlonym wejciem analogowym A interfejsu.
Generator sygnau jest ustawiony na napicie trójktne zmienne, o amplitudzie 2,97 V i czstotliwoci 60Hz. Wybrana jest opcja AUTO co, oznacza, e pomiary rozpoczynaj si automatycznie po naciniciu przycisku REC, lub MON, a kocz si po naciniciu STOP. W oknie gównym programu naciskamy przycisk Sampling Options i ustawiamy suwakiem czsto pomiaru(Periodic Samples) na 4000Hz.
Przebieg i rejestracja pomiarów-opornik:
1.Wczamy wzmacniacz mocy.
2.Naciskamy w oknie P40 przycisk MON-pod przyciskiem powinien pojawi si may, migajcy niebieski prostokt, co sygnalizuje rozpoczcie pomiaru.
3.Po kilku sekundach od pojawienia si w oknie oscyloskopu przebiegu zalenoci napicia od natenia prdu naciskamy STOP.
4.Wyczamy wzmacniacz mocy.
5.Uaktywniamy okno oscyloskopu.
Analiza danych:
1.Aby zachowa dane dotyczce zalenoci V(I) naciskamy przycisk schowka danych w prawym górnym rogu ekranu oscyloskopu. Spowoduje to otwarcie okna dialogowego schowka danych.
2.W pojawiajcym si okienku wpisujemy informacje dotyczce osi pionowej.
W podobny sposób wprowadzamy informacje dotyczce osi poziomej.
3.Naciskamy przycisk znajdujcy si w lewym dolnym rogu oscyloskopu. Ponownie pojawia si okno dialogowe schowka danych.
4.Wpisujemy informacje dotyczce osi poziomej.
5.Z menu programu wybieramy pozycj Display>New Grach-wywietl nowy wykres.
6.Ustalamy dane wejciowe dla osi pionowej nowego wykresu. Naciskamy przycisk menu wejciowego osi pionowej.
7.Ustalamy dane wejciowe dla osi poziomej.
8.Otwieramy pola statystyki.
9.Odczytujemy warto oporu R1 jako nachylenie dopasowanej prostej y=a1+a2x, czyli warto a2.ZalenoV=R·I jest liniowa i nachylenie prostej okrela warto oporu R. W nowym przypadku:
a 2=31,3 ?
10.Identycznie wyznaczamy opór opornika 2:
a 2=10,5 ?
11.Badamy warto oporów dla poczenia szeregowego -Rs i równolegego -Rr
Rs=44?.
Rr=7,9?.
12.Obliczamy wartoci oporów wypadkowych wg. Wzorów:
Ros=R1+R2
1/Ror=1/R1+1/R2
Ros=31,3?+10,5?=41,8?.
1/Ror=1/31,3?+1/10,5?=1/0,0319?+0,0952?=1/0.1271?=7,868?=Ror
13.Porównujemy zmienione wartoci z obliczonymi. Obliczamy procentow rónic pomidzy wartoci oporu wypadkowego R, wyznaczon na podstawie wykresu i obliczon Ro.
Bp=|R-R0|/R0·100%
Bp=|R-Ros|/Ros·100%
Bp=|44?-41,8?|/41,8?·100%=2,2?/41,8?·100%=5,26%
Bp=|R-Ror|/Ror·100%
Bp=|7,9?-7,868?|/7,868?·100%=0,032?/7,868?·100%
Bp=0,4%
Cz B. Opór wókna arówki.
1.Usuwamy opornik z ukadu.
2.Uywajc dwóch drutów, czymy sprynki znajdujce si w pobliu gniazd bananowych ze sprynkami znajdujcymi si powyej i poniej arówki na napicie 3V.
3.czymy wzmacniacz mocy z gniazdami bananowymi.
Pomiar oporu wókna arówki zasilanego prdem o czstotliwoci 60Hz.
Nie musimy zmienia ustawienia komputera. Aby dokona pomiaru oporu i zachowa dane naley powtórzy wszystkie czynnoci jak przy wyznaczaniu pomiarów oporu oporników.
Pomiar oporu wókna arówki zasilanego prdem o czstotliwoci0,3Hz.
Ustawienie komputera:
W tej czci wiczenia naley zmieni amplitud i czstotliwo napicia w oknie generatora sygnau, a take naley dokona zmian w ustawieniu oscyloskopu:
1.Uaktywniamy okno generatora sygnau.
2.Podwietlamy warto amplitudy i wpisujemy jako now warto 2.5.
3.Podwietlamy warto czstotliwoci i wpisujemy now warto 0.30.
4.Uaktywniamy okno oscyloskopu. Zmieniamy czuo osi poziomej dla kanau A.
5.Woknie oscyloskopu zmieniamy dla osi poziomej warto 4000sanp/s.
Przebieg i rejestracja pomiarów-wókno arówki:
Naley powtórzy wszystkie czynnoci jak w przypadku pomiarów oporu opornika.
Analiza danych:
Aby zachowa dane naley powtórzy wszystkie czynnoci jak w przypadku oporników. Na podstawie wykresu zalenoci natenia prdu od napicia dokonujemy analizy zmian oporu wókna arówki. Szacujemy warto maksymaln i minimaln oporu:
Opór przy czstotliwoci 60Hz = 6,3?
Opór przy czstotliwoci 0,3Hz
Minimalny=0,283V/0,1257W=2,25?
Maksymalny=2,172V/0,266W=8,165?
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Cwiczenie Chemia 4 (2 11 5 11 2010 r ) id 99837
Prawo cywilne - ćwiczenia 17.11.2008, Prawo cywilne(16)
Antropologia widowisk, ćwiczenia VI, 11 11
ćwiczenia" 10 11
FINANSE PRZEDSIĘBIORSTW ĆWICZENIA 4 (18 11 2012)
CWICZENIE PROJEKTOWE 11 01 15, Polibuda mgr, SEM III, konst. metalowe, Konstrukcje metalowe, stale p
fiz cwiczenia 10 11
HIGIENA, CWICZENIE 7, 13 11 201 Nieznany
Materiały do cwiczenia nr 11
Antropologia kultury, ćwiczenia,0 03 11
Higiena mleka, Ćwiczenia (7), Ćwiczenia (7) 13-11-2013
Ćwiczenie P40, Ćwiczenie P40 (10), NATALIA WALCZAK
Cwiczenie nr 11 Rzutnie, arkusze wydruku id 998
geometria wykreslna cwiczenia 10-11 3
BANKOWOŚĆ ĆWICZENIA 2 (18 11 2012)
Cwiczenia nr 11,12 RPiS id 1246 Nieznany
Cwiczenie nr 11
więcej podobnych podstron