WNiG	Bober Grzegorz Pawlecki Marcin	Rok: II	Grupa: III	Zespół: 6
Pracowania fizyczna	Temat: Mostek Wheatstone'a.			Nr ćwiczenia: 32
Data wykonania: 1.04.2008 r.				Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

1 Zapoznanie się zasadą działania mostka Wheatstone'a

2. Poznanie praktycznych zastosowań praw Kirchhoffa i sprawdzenie zależności określających opór zastępczy dla połączeń szeregowych, równoległych oraz mieszanych.

2.Opracowanie teoretyczne:

Pierwsze prawo Kirchhoffa dotyczy przepływu prądu w rozgałęzieniach obwodu elektrycznego. Prawo to brzmi: Suma algebraiczna natężeń prądów dopływających(+) i odpływających(-) z danego węzła jest równa 0. lub Suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.

Drugie prawo Kirchhoffa - zwane również Prawem napięciowym, dotyczy bilansu napięć w zamkniętym obwodzie elektrycznym. Mówi o tym że: Suma wartości chwilowych sił elektromotorycznych występujących w obwodzie zamkniętym równa jest sumie wartości chwilowych napięć elektrycznych na elementach pasywnych tego obwodu:

Gdzie:

e_k to wartość chwilowa sem. k-tego źródła;

u_l - napięcie na l-tym elemencie oczka.

Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej

Rezystancja (opór) jest miarą oporu czynnego, z jakim element przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Jednostką rezystancji w układzie SI jest om (1 Ω).

Prawo Ohma określa opór elektryczny przewodnika:

Natężenie prądu (nazywane potocznie prądem elektrycznym) jest wielkością fizyczną charakteryzującą przepływ prądu elektrycznego zdefiniowaną jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku.

Definicję tę zapisujemy formalnie jako pochodną ładunku po czasie:

Gdzie:

dQ - zmiana ładunku równoważna przepływającemu ładunkowi (kulomb),

dt - czas przepływu ładunku (sekunda),

I - natężenie prądu elektrycznego (amper).

Napięcie elektryczne -różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Napięcie elektryczne to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku między punktami, dla których określa się napięcie do wartości tego ładunku. Jednostką napięcia jest wolt (V)

1 Połączono obwód elektryczny według schematu.

2 Wykonano po 10 pomiarów oporu, równoważąc galwanometr tak aby pokazywał 0.

Pomiary wykonano dla opornika R_x1, R_x2, oraz ich połączeń szeregowego i równoległego .

3 Wyniki zapisano w tabelach:

Nr	a [cm]	R1 Ω	Rz1 Ω
1	56	10	12,73
2	54	11	12,91
3	52	12	13,00
4	50	13	13,00
5	48	14	12,92
6	46	15	12,78
7	45	16	13,09
		Średnia	12,92

Niepewność pomiarowa u_A= 0,048656Ω

Nr	a [cm]	R2 Ω	Rz2 Ω
1	58	15	20,71
2	55	17	20,78
3	52	19	20,58
4	50	21	21,00
5	47,5	23	20,81
6	46	25	21,30
7	43,5	27	20,79
		Średnia	20,85

Niepewność pomiarowa u_A= 0,087547Ω

Połączenie szeregowe oporów R_x1,R_x2

Nr	a [cm]	R1,2 Ω	Rz1,2 Ω
1	58	25	34,52
2	55	28	34,22
3	53	31	34,96
4	50	34	34,00
5	48	37	34,15
6	46	40	34,07
7	44,5	41	32,87
		Średnia	34,12

Niepewność pomiarowa u_A= 0,241283Ω

Połączenie równoległe oporów:

Nr	a [cm]	R1,2 Ω	Rz1,2 Ω
1	60	6	9,00
2	56	7	8,91
3	52,5	8	8,84
4	50	9	9,00
5	46,5	10	8,69
6	44,5	11	8,82
7	42,5	12	8,87
		Średnia	8,88

Niepewność pomiarowa u_A= 0,040883Ω

Opór zastępczy dla połączenia szeregowego:

R_z1=R_x1+R_x2= 12,92+ 20,85= 33,77

Wyznaczone doświadczalnie 34,12

Opór zastępczy dla połączenia równoległego:

=
=7,98 Ω

Wyznaczone doświadczalnie 8,88

Wnioski:

Porównując wartości oporów zastępczych obliczonych ze wzorów i zaobserwowanych doświadczalnie doszliśmy do wniosku że różnią się one o wartość większą niż podaje niepewność pomiarowa. Mogło to być spowodowane stanem zużycia opornicy dekadowej, której przełączniki obrotowe miały ogromne luzy co utrudniało właściwe dopasowanie i odczytanie oporu. Taki stan mógł być też spowodowany zużyciem połączenia stykowego pomiędzy galwanometrem oraz prętem, lub złym stanem kabli służących do połączenia obwodu. Jednakże dochodzimy do wniosku, że dla połączenia równoległego i szeregowego wzory służące do liczenia oporu zastępczego są prawdziwe.

---