Politechnika Świętokrzyska w Kielcach | Laboratorium fizyki | ||
---|---|---|---|
Grupa laboratoryjna: | Ćw. Nr 5 Pomiar oporu metodą techniczną | ||
Data wykonania ćwiczenia: | Data oddania sprawozdania: | Ocena: | Prowadzący ćwiczenia: dr inż. Paweł Łaski |
Materiały potrzebne do przeprowadzenia pomiarów :
Zasilacz regulowany
Amperomierz
2x Opornice dekadowe
Żarówka
przewody pomiarowe i łączące obwód
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest pomiar rezystancji żarówki oraz rezystancji dwóch opornic dekadowych metodą techniczną.
Przebieg ćwiczenia:
ŻARÓWKA 12V
L.p. | U [V] | I [A] | R [Ω] |
---|---|---|---|
1. | 12 | 0,816 | 14,71 |
2. | 11 | 0,776 | 14,18 |
3. | 10 | 0,738 | 13,55 |
4. | 9 | 0,699 | 12,88 |
5. | 8 | 0,659 | 12,14 |
6. | 7 | 0,612 | 11,44 |
7. | 6 | 0,564 | 10,64 |
8. | 5 | 0,517 | 9,67 |
9. | 4 | 0,462 | 8,66 |
10. | 3 | 0,404 | 7,42 |
11. | 2 | 0,339 | 5,90 |
12. | 1 | 0,262 | 3,82 |
Uśr = $\frac{U}{12} = \frac{78}{12} = 6,5\ V$
Iśr = $\frac{I}{12} = \frac{6,848}{12} = 0,57066\ A\ \approx 0,571\ A$
Rśr=10,41617116 Ω
$U = \pm \sqrt{\frac{({6,5 - 12)}^{2} + \left( 6,5 - 11 \right)^{2} + \left( 6,5 - 10 \right)^{2} + \left( 6,5 - 9 \right)^{2} + \left( 6,5 - 8 \right)^{2} + \left( 6,5 - 7 \right)^{2} + \left( 6,5 - 6 \right)^{2} + \left( 6,5 - 5 \right)^{2} + \left( 6,5 - 4 \right)^{2} + \left( 6,5 - 3 \right)^{2} + \left( 6,5 - 2 \right)^{2} + {(6,5 - 1)}^{2}\ }{12 - 1}} =$3,61
$I = \pm \sqrt{\frac{\begin{matrix} ({0,571 - 0,816)}^{2} + \left( 0,571 - 0,776 \right)^{2} + ({0,571 - 0,738)}^{2} + \left( 0,571 - 0,699 \right)^{2} + \left( 0,571 - 0,659 \right)^{2} + ({0,571 - 0,612)}^{2} + \left( 0,571 - 0,564 \right)^{2} + \left( 0,571 - 0,517 \right)^{2} + \left( 0,571 - 0,462 \right)^{2} + ({0,571 - 0,404)}^{2} + \\ \left( 0,571 - 0,339 \right)^{2} + ({0,571 - 0,262)}^{2} \\ \end{matrix}}{12 - 1}} =$ 0,2
R=3,424579 $\frac{R}{R} = \left( \frac{U}{U} + \frac{I}{I} \right)100\% =$61%
OPORNICA GÓRNA 61,2
L.p. | U [V] | I [A] | R [Ω] |
---|---|---|---|
1. | 12,3 | 0,200 | 61,50 |
2. | 11 | 0,179 | 61,45 |
3. | 10 | 0,163 | 61,35 |
4. | 9 | 0,147 | 61,22 |
5. | 8 | 0,131 | 61,07 |
6. | 7 | 0,114 | 61,40 |
7. | 6 | 0,098 | 61,22 |
8. | 5 | 0,080 | 62,50 |
9. | 4 | 0,065 | 61,54 |
10. | 3 | 0,048 | 62,50 |
11. | 2 | 0,032 | 62,50 |
12. | 1 | 0,016 | 62,50 |
Uśr = $\frac{U}{12} = \frac{78,3}{12} = 6,525\ V$
Iśr = $\frac{I}{12} = \frac{1,273}{12} = 0,10608\ A \approx 0,106\ A$
Rśr= 61,73015 Ω
$U = \pm \sqrt{\frac{({6,525 - 12,3)}^{2} + \left( 6,525 - 11 \right)^{2} + \left( 6,525 - 10 \right)^{2} + \left( 6,525 - 9 \right)^{2} + ({6,525 - 8)}^{2} + \left( 6,525 - 7 \right)^{2} + ({6,525 - 6)}^{2} + \left( 6,525 - 5 \right)^{2} + ({6,525 - 4)}^{2} + \left( 6,525 - 3 \right)^{2} + ({6,525 - 2)}^{2} + {6,525 - 1)}^{2}}{12 - 1}} =$3,647945
$I = \pm \sqrt{\frac{\begin{matrix} ({0,106 - 0,200)}^{2} + ({0,106 - 0,179)}^{2} + ({0,106 - 0,163)}^{2} + ({0,106 - 0,147)}^{2} + ({0,106 - 0,131)}^{2} + ({0,106 - 0,114)}^{2} + ({0,106 - 0,098)}^{2} + ({0,106 - 0,080)}^{2} + \\ ({0,106 - 0,065)}^{2} + ({0,106 - 0,048)}^{2} + ({0,106 - 0,032)}^{2} + ({0,106 - 0,016)}^{2} \\ \end{matrix}}{12 - 1}} =$ 0,0035586363
R=0,582925 $\frac{R}{R} = \left( \frac{U}{U} + \frac{I}{I} \right)100\% =$59%
OPORNICA DOLNA 762,6
L.p. | U [V] | I [A] | R [Ω] |
---|---|---|---|
1. | 2 | 0,002 | 1000 |
2. | 4 | 0,004 | 1000 |
3. | 6 | 0,007 | 857,14 |
4. | 8 | 0,010 | 800 |
5. | 10 | 0,012 | 833,33 |
6. | 12 | 0,015 | 800 |
7. | 14 | 0,018 | 777,78 |
8. | 16 | 0,020 | 800 |
9. | 18 | 0,023 | 782,61 |
10. | 20 | 0,025 | 800 |
11. | 22 | 0,028 | 785,71 |
12. | 24 | 0,031 | 774,19 |
13. | 26 | 0,033 | 787,889 |
14. | 28 | 0,036 | 777,78 |
15. | 30 | 0,039 | 769,23 |
Uśr = $\frac{U}{15} = \frac{240}{15} = 16\ V$
Iśr = $\frac{I}{15} = \frac{6,956}{15} = 0,46373\ A \approx 0,464\ A$
Rśr=823,0438555 Ω
$U = \pm \sqrt{\frac{({16 - 2)}^{2} + ({16 - 4)}^{2} + ({16 - 6)}^{2} + ({16 - 8)}^{2} + ({16 - 10)}^{2} + ({16 - 12)}^{2} + ({16 - 14)}^{2} + ({16 - 16)}^{2} + ({16 - 18)}^{2} + ({16 - 20)}^{2} + ({16 - 22)}^{2} + ({16 - 24)}^{2} + ({16 - 26)}^{2} + ({16 - 28)}^{2} + ({16 - 30)}^{2}}{15 - 1}} =$ 8,52
$I = \pm \sqrt{\frac{\begin{matrix} ({0,464 - 0,002)}^{2} + ({0,464 - 0,004)}^{2} + ({0,464 - 0,007)}^{2} + ({0,464 - 0,010)}^{2} + ({0,464 - 0,012)}^{2} + ({0,464 - 0,015)}^{2} + ({0,464 - 0,018)}^{2} + ({0,464 - 0,020)}^{2} + ({0,464 - 0,023)}^{2} + \\ ({0,464 - 0,025)}^{2} + ({0,464 - 0,028)}^{2} + ({0,464 - 0,031)}^{2} + ({0,464 - 0,033)}^{2} + ({0,464 - 0,036)}^{2} + ({0,464 - 0,039)}^{2} + \\ \end{matrix}}{15 - 1}} =$ 0,20
R=75,43444 $\frac{R}{R} = \left( \frac{U}{U} + \frac{I}{I} \right)100\% =$96%
… 439,9
L.p. | U [V] | I [A] | R [Ω] |
---|---|---|---|
1. | 2 | 0,004 | 500 |
2. | 4 | 0,008 | 500 |
3. | 6 | 0,013 | 461,54 |
4. | 8 | 0,017 | 470,59 |
5. | 10 | 0,022 | 454,55 |
6. | 12 | 0,026 | 461,54 |
7. | 14 | 0,031 | 451,61 |
8. | 16 | 0,036 | 444,44 |
9. | 18 | 0,040 | 450 |
10. | 20 | 0,045 | 444,44 |
11. | 22 | 0,049 | 448,98 |
12. | 24 | 0,054 | 444,44 |
13. | 26 | 0,058 | 448,28 |
14. | 28 | 0,062 | 451,61 |
15. | 30 | 0,067 | 447,76 |
Uśr = $\frac{U}{15} = \frac{240}{15} = 16\ V$
Iśr = $\frac{I}{15} = \frac{0,532}{15} = 0,03546\ A \approx 0,035\ A$
Rśr=458,6524267 Ω
$U = \pm \sqrt{\frac{({16 - 2)}^{2} + ({16 - 4)}^{2} + ({16 - 6)}^{2} + ({16 - 8)}^{2} + ({16 - 10)}^{2} + ({16 - 12)}^{2} + ({16 - 14)}^{2} + ({16 - 16)}^{2} + ({16 - 18)}^{2} + ({16 - 20)}^{2} + ({16 - 22)}^{2} + ({16 - 24)}^{2} + ({16 - 26)}^{2} + ({16 - 28)}^{2} + ({16 - 30)}^{2}}{15 - 1}} =$ 8,518886547
$I = \pm \sqrt{\frac{\begin{matrix} ({0,035 - 0,004)}^{2} + ({0,035 - 0,008)}^{2} + ({0,035 - 0,013)}^{2} + ({0,035 - 0,017)}^{2} + ({0,035 - 0,022)}^{2} + ({0,035 - 0,026)}^{2} + ({0,035 - 0,031)}^{2} + ({0,035 - 0,036)}^{2} + ({0,035 - 0,040)}^{2} + ({0,035 - 0,045)}^{2} + \\ ({0,035 - 0,049)}^{2} + ({0,035 - 0,054)}^{2} + ({0,035 - 0,058)}^{2} + ({0,035 - 0,062)}^{2} + ({0,035 - 0,067)}^{2} \\ \end{matrix}}{15 - 1}}$ =0,020223
R=18,3121
$\frac{R}{R} = \left( \frac{U}{U} + \frac{I}{I} \right)100\% =$111%
ŻARÓWKA 12 V
L.p. | U | ΔU | I | ΔI | R | ΔR | ΔR/R |
---|---|---|---|---|---|---|---|
V | V | A | A | Ω | Ω | % | |
1. | 12 | 12,82 | 0,82 | 0,032 | 14,71 | 3,42 | 61 |
2. | 11 | 0,78 | 14,18 | ||||
3. | 10 | 0,74 | 13,55 | ||||
4. | 9 | 0,70 | 12,86 | ||||
5. | 8 | 0,66 | 12,14 | ||||
6. | 7 | 0,61 | 11,44 | ||||
7. | 6 | 0,56 | 10,64 | ||||
8. | 5 | 0,52 | 9,67 | ||||
9. | 4 | 0,46 | 8,66 | ||||
10. | 3 | 0,40 | 7,43 | ||||
11. | 2 | 0,34 | 5,90 | ||||
12. | 1 | 0,26 | 3,82 |
OPORNICA GÓRNA 61,2
L.p. | U | ΔU | I | ΔI | R | ΔR | ΔR/R |
---|---|---|---|---|---|---|---|
V | V | A | A | Ω | Ω | % | |
1. | 12,3 | 13,31 | 0,200 | 0,004 | 61,50 | 0,59 | 59 |
2. | 11 | 0,179 | 61,45 | ||||
3. | 10 | 0,163 | 61,35 | ||||
4. | 9 | 0,147 | 61,22 | ||||
5. | 8 | 0,131 | 61,07 | ||||
6. | 7 | 0,114 | 61,40 | ||||
7. | 6 | 0,098 | 61,22 | ||||
8. | 5 | 0,080 | 62,50 | ||||
9. | 4 | 0,065 | 61,54 | ||||
10. | 3 | 0,048 | 62,50 | ||||
11. | 2 | 0,032 | 62,50 | ||||
12. | 1 | 0,016 | 62,50 |
OPORNICA DOLNA 762,6
L.p. | U | ΔU | I | ΔI | R | ΔR | ΔR/R |
---|---|---|---|---|---|---|---|
V | V | A | A | Ω | Ω | % | |
1. | 2 | 72,57 | 0,002 | 0,20 | 1000 | 75,43 | 96 |
2. | 4 | 0,004 | 1000 | ||||
3. | 6 | 0,007 | 857,14 | ||||
4. | 8 | 0,010 | 800 | ||||
5. | 10 | 0,012 | 833,33 | ||||
6. | 12 | 0,015 | 800 | ||||
7. | 14 | 0,018 | 777,78 | ||||
8. | 16 | 0,020 | 800 | ||||
9. | 18 | 0,023 | 782,61 | ||||
10. | 20 | 0,025 | 800 | ||||
11. | 22 | 0,028 | 785,71 | ||||
12. | 24 | 0,031 | 774,19 | ||||
13. | 26 | 0,033 | 787,88 | ||||
14. | 28 | 0,036 | 777,78 | ||||
15. | 30 | 0,039 | 769,23 |
… 439,9
L.p. | U | ΔU | I | ΔI | R | ΔR | ΔR/R |
---|---|---|---|---|---|---|---|
V | V | A | A | Ω | Ω | % | |
1. | 2 | 72,57 | 0,004 | 4,09 | 500 | 18,31 | 111 |
2. | 4 | 0,008 | 500 | ||||
3. | 6 | 0,013 | 461,54 | ||||
4. | 8 | 0,017 | 470,59 | ||||
5. | 10 | 0,022 | 454,55 | ||||
6. | 12 | 0,026 | 461,54 | ||||
7. | 14 | 0,031 | 451,61 | ||||
8. | 16 | 0,036 | 444,44 | ||||
9. | 18 | 0,040 | 450 | ||||
10. | 20 | 0,045 | 444,44 | ||||
11. | 22 | 0,049 | 448,98 | ||||
12. | 24 | 0,054 | 444,44 | ||||
13. | 26 | 0,058 | 448,28 | ||||
14. | 28 | 0,062 | 451,61 | ||||
15. | 30 | 0,067 | 447,76 |
• Dokładność pomiarowa napięcia i natężenia są niewielkie.
• Napięcie żarówki, natężenie prądu i rezystancja się zmniejsza.
• W opornicy I przy wzroście napięcia rośnie natężenie. Rezystancja w tym przypadku waha się w granicach 61.5- 62.5 Ω.