Laboratorium Podstaw Fizyki
Nr ćwiczenia: 100B
Temat ćwiczenia: Podstawowe pomiary elektryczne
Nazwisko i Imię prowadzącego kurs: mgr inż. Wojciech Kordas
Wykonawca: |
|
Imię i Nazwisko nr indeksu, wydział |
Paulina Matyjas 193681 |
nr grupy |
6 |
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina |
Czwartek, 17:05-18:45 |
Data oddania sprawozdania: |
12.04.2012 |
Ocena końcowa |
|
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego zajęcia ............................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania
poprawionego sprawozdania:
Ćwiczenie 100B
Podstawowe pomiary elektryczne
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z podstawowymi pomiarami elektrycznymi na przykładzie pomiaru wartości oporu oporników pojedynczych oraz wyznaczenia zależności i = f(U) dla oporników.
Zestaw przyrządów:
Zestaw z opornikami i żarówką wraz z gniazdami montażowymi
Zasilacz stabilizowany
2 mierniki uniwersalne, cyfrowe METEX M-3800
Przewody elektryczne
Przebieg ćwiczenia:
Wstęp teoretyczny:
Mając do dyspozycji dwa mierniki, jeden przyjęliśmy za amperomierz, drugi za woltomierz. Wyniki odczytywaliśmy z kolejno zmienionych wartości zasilacza stabilizowanego (3V, 4,5V, 6V, 7,5V, 9V, 12V) dla R1, R2, R3. Bezpośrednio zmierzyliśmy napięcie i natężenie, pomiarów rezystancji (oporu) dokonywaliśmy metodą pośrednią wykorzystując prawo Ohma:
(gdzie R- opór przewodnika, U- napięcie na zaciskach rezystora ,I- natężenie prądu płynącego w układzie pomiarowym)
Dokładność miernika METEX M-3800:
Schemat układu pomiarowego:
Wyniki pomiarów:
dla rezystora (opornika) R1 |
|||||||||||||
zasilanie SEM [V] |
zakres U [V] |
napięcie U [V] |
∆ U |
zakres I [A] |
natężenie I [A] |
∆I [A] |
R [Ω] |
∆R [Ω] |
|
|
[%] |
[%] |
[%] |
3 |
20 |
3,22 |
0,02 |
0,2 |
0,02691 |
0,00034 |
119,7 |
2,2 |
0,7 |
1,5 |
0,6 |
1,3 |
1,9 |
4,5 |
20 |
4,670 |
0,025 |
0,2 |
0,0390 |
0,0005 |
119,7 |
2,2 |
0,6 |
1,6 |
0,5 |
1,3 |
1,8 |
6 |
20 |
6,21 |
0,03 |
0,2 |
0,05171 |
0,00064 |
120,1 |
2,0 |
0,5 |
1,5 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
7,5 |
20 |
7,720 |
0,034 |
0,2 |
0,0644 |
0,0008 |
119,9 |
2,0 |
0,5 |
1,5 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
9 |
20 |
9,36 |
0,04 |
0,2 |
0,078 |
0,001 |
119,7 |
2,0 |
0,5 |
1,5 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
12 |
20 |
12,15 |
0,05 |
0,2 |
0,1012 |
0,0013 |
120,1 |
2,0 |
0,5 |
1,5 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
dla rezystora (opornika) R2 |
|||||||||||||
zasilanie SEM [V] |
zakres U [V] |
napięcie U [V] |
∆ U |
zakres I [A] |
Natężenie I [A] |
∆I [A] |
R [Ω] |
∆R [Ω] |
[Ω] |
[Ω] |
[%] |
[%] |
|
3 |
20 |
3,24 |
0,02 |
0,2 |
0,02001 |
0,00026 |
161,9 |
3,1 |
1,0 |
2,1 |
0,6 |
1,3 |
1,9 |
4,5 |
20 |
4,690 |
0,025 |
0,2 |
0,02922 |
0,00037 |
160,5 |
2,9 |
0,9 |
2,0 |
0,5 |
1,3 |
1,8 |
6 |
20 |
6,22 |
0,03 |
0,2 |
0,0385 |
0,0005 |
161,4 |
2,9 |
0,8 |
2,1 |
0,5 |
1,3 |
1,8 |
7,5 |
20 |
7,750 |
0,034 |
0,2 |
0,0479 |
0,0006 |
161,7 |
2,7 |
0,7 |
2,0 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
9 |
20 |
9,42 |
0,04 |
0,2 |
0,05821 |
0,00072 |
161,8 |
2,7 |
0,7 |
2,0 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
12 |
20 |
12,23 |
0,05 |
0,2 |
0,076 |
0,001 |
161,3 |
2,8 |
0,7 |
2,1 |
0,4 |
1,3 |
1,7 |
dla rezystora (opornika) R3 |
|
|
|
|
|
||||||||
zasilanie SEM [V] |
zakres U [V] |
napięcie U [V] |
∆ U |
zakres I [A] |
natężenie I [A] |
∆I [A] |
R [Ω] |
∆R [Ω] |
[Ω] |
[Ω] |
[%] |
[%] |
|
3 |
20 |
3,24 |
0,02 |
0,2 |
0,0159 |
0,0003 |
203,8 |
5,0 |
1,3 |
3,8 |
0,6 |
1,8 |
2,4 |
4,5 |
20 |
5,030 |
0,026 |
0,2 |
0,0248 |
0,0004 |
202,8 |
4,3 |
1,0 |
3,3 |
0,5 |
1,6 |
2,1 |
6 |
20 |
6,23 |
0,03 |
0,2 |
0,0306 |
0,0005 |
203,6 |
4,1 |
1,0 |
3,1 |
0,5 |
1,5 |
2,0 |
7,5 |
20 |
9,37 |
0,04 |
0,2 |
0,0462 |
0,0007 |
202,8 |
3,8 |
0,9 |
2,9 |
0,5 |
1,4 |
1,9 |
9 |
20 |
9,42 |
0,04 |
0,2 |
0,0464 |
0,0007 |
203,0 |
3,8 |
0,9 |
2,9 |
0,5 |
1,4 |
1,9 |
12 |
20 |
12,22 |
0,05 |
0,2 |
0,0602 |
0,0008 |
203,0 |
3,6 |
0,8 |
2,8 |
0,4 |
1,4 |
1,8 |
5. Przykłady obliczeń:
Niepewności pomiaru napięcia obliczaliśmy na podstawie wzorów określonych przez producenta miernika METEX M-3800.
Opory poszczególnych pomiarów obliczono ze wzoru:
:
Np.
Niepewności poszczególnych pomiarów obliczono metodą różniczki:
Wykres
Wnioski.
Na ewentualne błędy wartości oporu w poszczególnych pomiarach mogły wpłynąć czynniki takie jak niedokładność mierników, czy też niedokładność zasilacza stabilizowanego.