Opracowanie wyników
Wykres zależności Ir(U) i Im(U) dla żarówki wolframowej, węglowej i rezystora.
Opór R dla badanych oporników liczymy z prawa Ohma R=U/ Ir (wyniki umieszczone w tabelce.)
Wykres zależności R(Ir) dla wszystkich badanych oporników.
Temperaturę włókna żarówki wolframowej liczymy z przekształconego wzoru R(t)=R20[1+α(t-t20)] gdzie t20=20°C R20=280Ω
Wyniki umieszczone w tabelce.
Analizując wykres zależności Ir(U) i Im(U) widać że krzywe te są praktycznie identyczne
Dla żarówki wolframowej i rezystora zależność I(U) jest liniowa.
W przypadku żarówki węglowej natężenie prądu rośnie nieliniowo w stosunku do napięcia
Z wykresu zależności R(Ir) widać, że rezystancja wolframu czyli metalu rośnie wraz ze wzrostem natężenia prądu.
W przypadku rezystora drutowego można przyjąć, że jego opór nie zmienia się mimo zmiany natężenia prądu.
Inaczej jest dla żarówki węglowej, czyli niemetalu. Jej opór maleje niemal liniowo co sugeruje wykres zależności R(Ir).
Rozpatrując wykres t(Ir) wyraźnie widać, że temperatura włókna wolframowego zależy od natężenia prądu płynącego przez nią. Wykres jest zbliżony do linii prostej (w analizowanych przeze mnie granicach natężenia).
Niepewności pomiarowe
Błąd pomiaru natężenia wynosi 0.0001[A], natomiast napięcia 0.01[V]
Do obliczenia błędu pomiaru oporu stosujemy metodę różniczki zupełnej
Czyli w naszym przypadku mamy:
Wyniki w tabelce
Błąd temperatury żarówki liczymy również z różniczki zupełnej i po przekształceniu otrzymujemy
Wyniki w tabelce
Założenia konieczne do wyznaczenia temperatury włókna żarówki wolframowej:
- współczynnik temperaturowy dla wolframu jest ma wartość stałą.
- prąd płynący przez żarówkę podczas mierzenia jej oporu nie powodował zmiany
temperatury włókna wolframowego
- pomiar wartości oporu żarówki odbywał się gdy w laboratorium była temperatura 20°C