Opracowanie Wyników:
Zmierzono następujące warości:
|
|
Wiemy że zależność I(U) opisuje równanie:
gdzie G - konduktancj (dla prądu stałego)
gdzie Y jest admitancją (dla prądu zmiennego).
Metodą najmniejszych kwadratów wyznaczamy współczynniki dla regresji:
Niepewności wyznaczenia współczynników a i b :
wyniki obliczeń umieszczono w tabelce:
|
Cewka 1 |
Cewka 2 |
||
|
I= |
I~ |
I= |
I~ |
A [simens] |
0,03215 |
0,00140 |
0,06942 |
0,00291 |
b [A] |
0,00126 |
0,00150 |
0,00531 |
0,00323 |
Sa [simens] |
0,00011 |
0,00007 |
0,00029 |
0,00011 |
Sb [A] |
0,00077 |
0,00049 |
0,00208 |
0,00079 |
Rezystancję cewek policzymy ze wzoru:
A błędy wyznaczania rezystancjii ze wzoru:
wyliczamy:
Reaktancję znajdujemy poprzez przekształcenie wzoru:
Błąd wyznaczenia reaktancji liczymyymy z prawa przenoszenia błędów:
wyliczamy:
Częstotliwość prądu zmiennego w sieci elektrycznej jest równa 50Hz, reaktancję cewki możemy wyliczyć korzystajac ze wzoru: X= iωL , stąd:
Błąd wyznaczenia indukcyjności znajdujemy z prawa przenoszenia błędów:
I obliczyć wartość współczynnika samoindukcji L
stąd:
Tangens kąta przesunięcia fazowego prądu względem napięcia obliczamy ze wzoru:
:
Obliczamy:
Analizując wykresy I(U) dla obu cewek wnioskujemy iż napięcie wzrasta o wiele szybciej w przypadku prądu stałego. Impedancja jest zatem większa niż rezystancja - co dowodzi teorii. Udało się dość dokładnie wyznaczyć współczynniki indukcji cewek. Przesunięcie fazowe prądu względem napięcie również jest bliskie przewidywanemu - 90°. Odchylenia od tego wyniku są spowodowane błędami pomiaru.