, grupa 2 Wrocław, 30 IV 2008
ZRÓDŁA NAPIĘĆ I PRĄDÓW
Ćwiczenie 1 - Źródła napięcia stałego
1. Zbudowano obwód jak na rysunku i dokonano pomiarów, tak regulując R, aby I zmieniało się o 10mA
Błąd pomiaru woltomierza równy jest 0,05% mierzonej wartości i 4 cyfry.
Amperomierz jest klasy 0,5.
2. Tabela pomiarów
U [V] |
11,250 |
11,191 |
11,176 |
11,144 |
11,120 |
11,097 |
11,077 |
11,052 |
11,035 |
11,018 |
R [Ω] |
∞ |
933 |
663 |
372 |
280 |
223 |
185 |
158 |
139 |
123 |
I [mA] |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
δI [%] |
0 |
1,5 |
0,75 |
0,5 |
0,95 |
0,76 |
0,63 |
0,54 |
0,94 |
0,83 |
U [V] |
10,998 |
10,974 |
10,954 |
0,944 |
10,932 |
10,920 |
R [Ω] |
112 |
100 |
91 |
84 |
78 |
73 |
I [mA] |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
δI [%] |
0,75 |
0,68 |
0,63 |
0,58 |
0,54 |
0,5 |
Błąd metody w pomiarze U oraz I jest minimalny (ok 0,02%), wiec go pomijam. Błąd pomiaru U wynosi ok 0,0095V dla wszystkich pomiarów (0,09%). Błąd pomiaru I wynosi 0,15 mA dla pomiarów od 10 do 30 mA, 0,38mA dla pomiarów od 40 do 70 mA oraz 0,75mA dla pozostałych.
3. Wykres U(I)
4. E = U - I*Rw
do wzoru podstawiam I=0 i U gdy I=0, otrzymuje E=11,25±0,0095V
5. Korzystając z wykresu 2, możemy przyjąć że funkcja U(I) jest liniowa. Wyraża się wzorem
U(I) = -0,0022I+11,25 gdy I jest podane w mA
Przekształcając wzór z pkt 4 możemy wywnioskować że Rw = 2,2 Ω. Wartość ta potwierdzona jest także przez wzór Rw=U1-U2/I2-I1, gdzie U1,U2,I1,I2 to współrzędne skrajnych punktów wykresu.
6. Korzystając z metody różniczki zupełnej, policzymy błąd z jakim wyliczyliśmy Rw.
ΔRw=0,15 Ω
δRw = 6,82%
7. Podsumowanie i wnioski.
Badane źródło napięcia ma następujące parametry: E=11,25±0,0095V oraz Rw = 2,2±0,15 Ω.
Możemy przyjąć ze wykres funkcji U(I) na badanym przedziale jest liniowy.