Prad elektryczny2, Sprawozdania - Fizyka


Część teoretyczna.

Dla trwałego utrzymania prądu elektrycznego w przewodniku powinny być spełnione dwa warunki :

- powinna istnieć zamknięta droga , po której mógłby płynąć prąd elektryczny .

- powinno występować napięcie , czyli różnica potencjałów , która by przenosiła „ dodatnie „ ładunki elektryczne z końca przewodu

- o niższym potencjale na drugi koniec przewodu o wyższym potencjale .

Opór elektryczny jest wielkością charakterystyczną dla danego przewodnika. Każdy przewodnik umieszczony w obwodzie prądu stawia przepływowi tego prądu określony opór elektryczny R. Wielkość opru określa pierwsze prawo Ohma, które głosi :

- dla każdego przewodnika stosunek napięcia U (przyłożonego do końców tego przewodnika) do natężenia I płynącego prądu jest wielkością stałą, którą nazywamy oporem elektrycznym R :

Opór danego przewodnika zależy od :

1. Jego cech geometrycznych, tzn. od długości l i przekroju q

  1. Rodzaju materiału z jakiego jest wykonany przewodnik.

Zależność ta znajduje wyraz w drugim prawie Ohma :

gdzie ς stała dla danego materiału, zwana oporem właściwym.

Mostek Wheatstone'a jest to sieć czterech przewodników, pozwalających wyznaczyć opór nieznany przewodnika w sposób łatwy, nie wymagający pomiaru ani natężenia, ani napięcia. Obwód ogniwa E zamyka się za pomocą wyłącznika W na dwóch równolegle połączonych rozgałęzieniach ACB i ADB. W jednym rozgałęzieniu znajdują się opory R1 i R2, w drugim R3 i R4. Oba rozgałęzienia połączone są „mostkiem” CD., w którym znajduje się czuły galwanometr o dowolnej podziałce. Opór R0 nie odgrywa istotnej roli w sieci połączeń, jest tylko zabezpieczeniem źródła prądu przed przeciążeniem nadmiernym prądem. Przez mostek nie płynie prąd tylko wówczas, gdy cztery opory spełniają następujące proporcję:

Jeśli między punktami C i D nie płynie prąd, to napięcie między tymi punktami musi być równe zeru, tzn. potencjały w tych punktach muszą być jednakowe. Między punktami A i B panuje napięcie V, które zapewnia odpowiednie spadki napięć w rozgałęzieniach. Ponieważ napięcie między C i D jest równe zeru, więc spadki napięć na odcinkach AC i AD oraz CB i DB są między sobą równe:

oraz

Na podstawie prawa Ohma wiemy, że napięcie V na końcach przewodnika jest równe iloczynowi natężenia prądu I i oporu R:

Wprowadzając oznaczenia natężenia prądu płynącego w rozgałęzieniach otrzymujemy równania wyrażające równość wymienionych spadków napięć

Zakładając, że opór połączeń jest równy zeru. Zgodnie z I prawem Kirchhoffa suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów odpływających. Ponieważ przez mostek CD. prąd nie płynie, więc dla punktów rozgałęzieniach C i D słuszne są równania:

oraz

Uwzględniając te równości oraz dzieląc równania stronami otrzymujemy napisaną poprzednio proporcję

Jeżeli jeden z czterech oporów jest nieznany, to można go wyznaczyć - w oparciu o powyższe równania - na podstawie trzech pozostałych oporów. Można uzasadnić w sposób taki sam jak poprzednio, że proporcja jest spełniona również i w tym przypadku, gdy źródło prądu dołączone jest w punktach C i D, a galwanometr w punktach A i B. Układ połączeń czterech oporów tworzy w istocie czworobok oporów, połączenia zaś przekątne między punktami A i B oraz C i D zawierające źródło prądu i galwanometru mogą być miejscami zamienne.

Istnieją różne metody pomiaru oporu elektrycznego R:

- Metoda pośrednia (techniczna) polegająca na wykorzystaniu woltomierza i amperomierza

Układ poprawnego mierzenia napięcia. Stosuje się wówczas gdy mierzone rezystancje są małe.

Układ poprawnego mierzenia prądu. Stosuje się wówczas gdy rezystancje są duże (kiloomy, megaomy)

Tabela pomiarowa

Lp.

Numer oporu oraz ich połączenia

Opór

dekadowy

Rd [Ω]

Wartość na dzielniku

R1[Ω] R2[Ω]

Opór

zmierzony

Rx [Ω]

Opór

obliczony

Rx' [Ω]

ΔRx [Ω]



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Prad elektryczny, Sprawozdania - Fizyka
Atom- Wyznaczanie stałej Plancka i pracy wyjścia elektronów(1), Sprawozdania - Fizyka
Zjawisko dysocjacji elektrolitycznej, Sprawozdania - Fizyka
Elek- Pomiar SzybkościI Wyjściowej Elektronów, Sprawozdania - Fizyka
Fale Elektromagnetyczne, Sprawozdania - Fizyka
Drgania elektryczne, Sprawozdania - Fizyka
Prąd elektryczny, Szkoła, Fizyka, Dokumenty
Wyznaczanie sprawności cieplnej grzejnika elektrycznego, Sprawozdania - Fizyka
Fizyka Prad elektryczny test id Nieznany
Fizyka Uzupelniajaca Prad elektryczny I id 177229
3 W LEPKO CIECZY, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, labor
prąd elektryczny stały, Notatki lekcyjne ZSEG, Fizyka
PUZON, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, laborki, Laborki s
FIZYKA ćw.56 badanie wpływu temp. na opór elektryczny, Sprawozdania ATH
WICZENIE8 12 F, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, laborki,
Siła elektromotoryczna opór wewn2, Sprawozdania - Fizyka
fizyka, Prąd elektryczny do piórnika, Prądem nazywamy uporządkowany ruch ładunków elektrycznych
54+, Politechnika Rzeszowska, Elektrotechnika, semestr 2, Fizyka Lab, Sprawozdania, Fizyka Laborator

więcej podobnych podstron