WNiG	Baran Krzysztof Dziura Tomasz		Rok: II	Grupa: 1	Zespół: 16
Pracowania fizyczna	Temat: Mostek Wheatstone'a.				Nr ćwiczenia: 32
Data wykonania: 11.03.2008	Data oddania: 18.03.2008	Zwrot do poprawy:	Data oddania:	Data zaliczenia:	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	R2, Ω	Rx1, Ω	A, cm
1	34	34	50
2	32	34,52807	51,9
3	30	33,29114	52,6
4	28	34,5	55,2
5	26	33,63303	56,4
6	24	33,27924	58,1
7	36	35,71315	49,8
8	38	36,07407	48,7
9	40	34,90637	46,6
10	42	34,92308	45,4
		Średnia: 34,48

Niepewność pomiarowa u_A=0,30 Ω

Nr	R2, Ω	Rx2, Ω	A, cm
1	24	24	50
2	26	24,68226	48,7
3	28	23,85185	46
4	30	22,5394	42,9
5	32	23,45927	42,3
6	34	23,62712	41
7	22	24,90832	53,1
8	20	23,66812	54,2
9	18	24,55319	57,7
10	16	23,1198	59,1
		Średnia: 23,84

Niepewność pomiarowa u_A=0,23 Ω

Połączenie szeregowe oporów R_x1,R_x2

Nr	R2, Ω	Rz1, Ω	A, cm
1	62	62	50
2	65	62,70138	49,1
3	68	62,2682	47,8
4	71	60,23845	45,9
5	74	61,77982	45,5
6	77	61,73874	44,5
7	59	62,39918	51,4
8	56	61,40042	52,3
9	53	59,05074	52,7
10	50	61,11111	55
		Średnia:61,47

Niepewność standardowa u_A=0,35Ω

Połączenie równoległe oporów:

Nr	R2, Ω	Rz2, Ω	A, cm
1	15	15	50
2	18	15,14917	45,7
3	21	14,11706	40,2
4	24	14,77221	38,1
5	27	14,66667	35,2
6	30	14,70939	32,9
7	33	15,17518	31,5
8	12	14,54867	54,8
9	9	16,06964	64,1
10	7	16,17881	69,8
		Średnia:15,04

Niepewność standardowa: u_A=0,21Ω

Opór zastępczy dla połączenia szeregowego:

R_z1=R_x1+R_x2=34,48+23,84=58,32

Wyznaczone doświadczalnie 61,47

Opór zastępczy dla połączenia równoległego:

=
=14,28 Ω

Wyznaczone doświadczalnie 15,04

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.

---