Cwiczenie 32f, Akademia Górniczo - Hutnicza, Technologia Chemiczna, Studia stacjonarne I stopnia, SEMESTR 2, FIZYKA, LABORATORIUM, SPRAWOZDANIA (RÓŻNE)


Wyniki pomiarów.

a) Pomiar rezystancji opornika R1:

R [Ω]

a [cm]

R1 [Ω]

50

33,5

25,19

60

25

20,00

63

30

27,00

49

35

26,38

38

40

25,33

31

45

25,36

23

50

23,00

16

55

19,56

12

60

18,00

10,2

65

18,94

b) Pomiar rezystancji opornika R2:

R [Ω]

a [cm]

R3 [Ω]

100

25

33,33

81

30

34,71

62

35

33,38

49

40

32,67

43

45

35,18

35

50

35,00

28

55

34,22

23

60

34,50

19

65

35,29

14

70

32,67

c) Pomiar rezystancji oporników połączonych szeregowo Rsz:

R [Ω]

a [cm]

Rsz [Ω]

30

66

58,24

32

65

59,43

34

63,4

58,90

36

62,3

59,49

38

61,3

60,19

40

58,2

55,69

42

57,2

56,13

44

57

58,33

46

55,2

56,68

48

54,1

56,58

d) Pomiar rezystancji oporników połączonych równolegle Rr:

R [Ω]

a [cm]

Rr [Ω]

30

32

14,12

32

31,1

14,44

34

30

14,57

R [Ω]

a [cm]

Rr [Ω]

36

29

14,70

38

28

14,78

40

25,6

13,76

42

25,1

14,07

44

24,5

14,28

46

24

14,53

48

23

14,34

Opracowanie wyników pomiarów.

  1. Wartość szukanego oporu 0x01 graphic
    liczyłam za każdym razem z wzoru 0x01 graphic
    , długość drutu wzorcowego wynosiła 0x01 graphic
    ;

  1. Dla każdego z badanych oporników przeprowadziłam 0x01 graphic
    pomiarów, zatem wartość średnią liczyłam z wzoru 0x01 graphic
    , natomiast niepewność pomiaru oporu przyjęłam jako niepewność standardową typu A i liczyłam ją z wzoru 0x01 graphic
    ;

- dla opornika 0x01 graphic
otrzymałam wartości 0x01 graphic
, 0x01 graphic
;

- dla opornika 0x01 graphic
otrzymałam wartości 0x01 graphic
, 0x01 graphic
.

  1. Analogiczne obliczenia przeprowadziłam dla połączeń szeregowego i równoległego badanych oporników, a korzystając przy tym z tych samych wzorów, co w poprzednim punkcie otrzymałam następujące wartości:

- dla połączenia szeregowego oporników otrzymałam wartości 0x01 graphic
, 0x01 graphic
;

- dla połączenia równoległego oporników otrzymałam wartości 0x01 graphic
, 0x01 graphic
;

  1. Wartość oporu zastępczego dla połączenia szeregowego obliczyłam z wzoru na połączenie szeregowe oporników 0x01 graphic
    , w tym wypadku 0x01 graphic
    , otrzymałam wartość 0x01 graphic
    ;

  2. Niepewność wyznaczenia oporu zastępczego obliczyłam na podstawie prawa przenoszenia niepewności pomiarowych - w tym wypadku przyjmuje ono postać 0x01 graphic
    , otrzymana przeze mnie wartość niepewności wynosi 0x01 graphic
    ;

  3. Wartość oporu zastępczego dla połączenia równoległego obliczyłam również z wzoru na połączenie równoległe oporników 0x01 graphic
    , w tym wypadku 0x01 graphic
    , czyli 0x01 graphic
    , otrzymałam wartość 0x01 graphic

  4. Niepewność wyznaczenia oporu zastępczego obliczyłam na podstawie prawa przenoszenia niepewności pomiarowych - dla tego połączenia przyjmuje ono postać 0x01 graphic
    0x01 graphic
    , otrzymana przeze mnie tą metodą wartość niepewności wynosi 0x01 graphic

  5. Otrzymane przeze mnie dwiema metodami wartości rezystancji zastępczych dla połączenia szeregowego i równoległego zostały zebrane w poniższej tabeli w celu sprawdzenia czy wartości otrzymane na drodze teoretycznej (z wzorów na opory zastępcze) odpowiadają wartościom zmierzonym doświadczalnie:

Wartość doświadczalna

Wartość teoretyczna

Rsz [Ω]

57,96

56,97

u(Rsz) [Ω]

0,50

1,13

Rr [Ω]

14,36

13,69

u(Rr) [Ω]

0,10

0,66

Wnioski.

W przeprowadzonym doświadczeniu badałam mostek Wheatstone'a w celu zapoznania się z praktycznym zastosowaniem praw Kirchhoffa i sprawdzeniem zależności określających opór zastępczy dla połączeń szeregowych i równoległych. Szukane opory wyznaczałam za każdym razem z wzoru 0x01 graphic
, a następnie liczyłam wartości średnie korzystając z zależności 0x01 graphic
. Podobnie liczyłam niepewności korzystając z wzoru na odchylenie standardowe 0x01 graphic
. W opracowaniu porównałam wartości rezystancji zastępczych dla połączenia szeregowego i równoległego otrzymanych przez nas dwiema metodami - z pomiaru bezpośrednio w doświadczeniu i z wzorów na rezystancję zastępczą układu oporników (równoległego i szeregowego). Porównanie tych wartości jak i ich niepewności wyznaczeń zostało zamieszczone w tabeli (w punkcie h opracowania). Widać z niej, że wartości obliczone doświadczalnie dla połączenia równoległego i równoległego bardzo dobrze zgadzają się z wynikami otrzymanymi na drodze teoretycznej w granicach niepewności pomiarowych. Na wynik moich pomiarów miała wpływ nieuwzględniona rezystancja przewodów oraz dokładność pomiaru długości.



Wyszukiwarka