POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

INSTYTUT FIZYKI

LABORATORIUM FIZYKI

Marcin Piąty

Michał Słociński

Informatyka

Grupa X semestr II

2002/2003

1.Prawa przepływu prądu stałego.

Prawo Ohma.

Prawo Ohma zapisuje się w dwóch równoważnych postaciach:

U=R*I

I=G*U

a jego treść jest następująca:

Napięcie przyłożone do końców przewodnika jest wprost proporcjonalne do iloczynu jego rezystancji i prądu przepływającego przez ten przewodnik.

Prawa Kirchhoffa.

Pierwsze prawo Kirchhoffa, dotyczące bilansu prądów w węźle obwodu elektrycznego prądu stałego brzmi w sposób następujący:

-dla każdego węzła obwodu elektrycznego suma prądów dopływających do węzła jest równa sumie prądów odpływających od węzła.

Drugie prawo Kirchhoffa dotyczące bilansu napięć w oczku obwodu elektrycznego prądu stałego brzmi następująco:

-w dowolnym oczku obwodu elektrycznego prądu stałego suma algebraiczna napięć źródłowych oraz suma algebraiczna napięć odbiornikowych występujących na rezystancjach rozpatrywanego oczka jest równa zeru.

2.Opór elektryczny.

Oporem elektrycznym lub rezystancją nazywamy odwrotność konduktancji, która z kolei jest wielkością charakteryzującą własności przewodzące przewodnika, tak więc opór elektryczny jest wielkością określającą własności dielektryczne przewodnika.

3.Zasada działania mostka Wheatstone'a.

Mostek Wheatstone'a jest to sieć czterech przewodników, pozwalających wyznaczyć opór nieznany przewodnika w sposób łatwy, nie wymagający pomiaru ani natężenia prądu, ani napięcia. Obwód ogniwa E(najlepiej akumulatora, gdyż jest najpraktyczniejszy) 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 R_o nie odgrywa istotnej roli w sieci połączeń, jest tylko zabezpieczeniem źródła prądu przed przeciążeniem nadmiernym prądem.

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 U, 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:

U_AC=U_AD oraz U_CB=U_DB

Idąc za prawem Ohma wiemy, że napięcie U na końcach przewodnika jest równe iloczynowi natężenia prądu I i oporu R:

U=I*R

Stosując powyższą zależność do poszczególnych gałęzi układu otrzymujemy równania wyrażające równość wymienionych spadków napięć:

I₁*R₁=I₃*R₃, I₂*R₂=I₄*R₄

Ponieważ zakładamy iż przez mostek prąd nie płynie, to zgodnie z I prawem Kirchhoffa suma natężeń prądów dopływających do jakiegokolwiek punktu rozgałęzienia jest równa sumie natężeń prądów odpływających, a więc dla punktów C i D otrzymujemy:

I₁=I₂, oraz I₃=I₄

Uwzględniając te równości oraz dzieląc wcześniejsze równania stronami otrzymujemy proporcję:

R₁/R₂=R₃/R₄

Jeżeli jeden z czterech oporów jest nieznany, to można go wyznaczyć w oparciu o powyższą zależność na podstawie trzech pozostałych oporów:

Wartość szukanego oporu przy użyciu mostka uzyskujemy poprzez początkową regulację dzielnika napięcia w celu uzyskania niewielkich odchyleń od położenia zerowego na galwanometrze, a następnie przy pomocy rezystora R₄(rezystor dekadowy) doprowadzamy do zupełnego zrównoażenia wskazówki galwanometru.

4.Metody pomiaru oporu elektrycznego.

Możemy wyróżnić następujące sposoby pomiaru rezystancji:

-metoda techniczna

-bezpośrednia

-pośrednia

-metoda mostkowa

-pomiar miernikiem ilorazowym

Tabela Pomiarów: Tabela pomiarów

L.p	Nr opornika I rodzaj połączenia	Wartość na dzielniku R1 [Q] R2 [Q]	Wartość na opornicy dekadowej R d [Q]	Opór zmierzony Rx[Q]	Błąd bezwzględny wartości R | Rx |=| Rd |	Błąd względny | Rx |\ |Rx | *100%	Opór obliczony dla połączeń Rob [Q]	R[Q] R = Rob - Rx

---