Laboratorium Podstaw Fizyki

Nr ćwiczenia ………………………..

Temat ćwiczenia ………………………………………………………………………………………………………………….

Nazwisko i Imię prowadzącego kurs …………………………………………………………………………………..

Wykonawca:

Imię i Nazwisko nr indeksu, wydział

Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina

Numer grupy ćwiczeniowej

Data oddania sprawozdania:

Ocena końcowa

Zatwierdzam wyniki pomiarów.

Data i podpis prowadzącego zajęcia ............................................................

Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego sprawozdania

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z podstawowymi pomiarami elektrycznymi na przykładzie pomiaru wartości rezystancji oporników pojedynczych, połączonych szeregowo i połączonych równolegle oraz rezystancji włókna żarówki.

Wprowadzenie:

Rezystancja - (opór, opór czynny, oporność, oporność czynna) - wielkość charakteryzująca relacje między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego.

Zwyczajowo rezystancję oznacza się często symbolem R. Jednostką rezystancji w układzie SI jest om, której symbolem jest Ω.

Prawo Ohma - prawo głoszące proporcjonalność natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia panującego między końcami przewodnika.

Opis ćwiczenia - ćwiczenie polegało na zamontowaniu obwodu zamkniętego z opornikiem, amperomierzem i woltomierzem według podanego schematu.

I=U/R

I - natężenie prądu

U - napięcie prądu

R - opór elektryczny

Wyniki pomiarów:

Pomiary wykonywaliśmy za pomocą miernika 890G

Zakresy wykonywanych pomiarów:

I_z = 200 mA

U_z = 20 V

R_z = 2 kΩ

Schematy pomiarowe:

bezpośredni pomiar oporników równoległy pomiar oporników

Szeregowy pomiar oporników

układ poprawnie mierzonego napięcia układ poprawnie mierzonego prądu

Bezpośrednie pomiary:

R1 [kΩ]	δR1	R2 [kΩ]	δR2	R3 [kΩ]	δR3
0,120	0,00196	0,160	0,00228	0,200	0,0026

Połączenia szeregowe	R1 + R2 [kΩ]	R1 + R3 [kΩ]	R2 + R3 [kΩ]	R1 + R2 + R3 [kΩ]
		0,280	0,320	0,360	0,480
Połączenia równoległe	R1 + R2 [kΩ]	R1 + R3 [kΩ]	R2 + R3 [kΩ]	R1 + R2 + R3 [kΩ]
		0,068	0,075	0,089	0,051

Układ poprawnie mierzonego prądu dla poszczególnych oporników:

R1
I [mA]	∆I	δI [%]	U [V]	∆U	δU [%]	R [Ω]	∆R	δR [%]
26,4	0,3	1,1	3,27	0,04	1,2	123,9	1,4	1,1
38,3	0,4	1,0	4,75	0,05	1,1	124,0	1,3	1,0
50,9	0,5	1,0	6,32	0,06	1,0	124,2	1,2	1,0
63,3	0,6	1,0	7,86	0,07	0,9	124,2	1,2	1,0
77,0	0,7	0,9	9,55	0,09	0,9	124,0	1,1	0,9
100,1	0,9	0,9	12,40	0,11	0,9	123,9	1,1	0,9
					Rśr	124,0
R2
I [mA]	∆I	δI [%]	U [V]	∆U	δU [%]	R [Ω]	∆R	δR [%]
20,1	0,3	1,5	3,27	0,04	1,2	162,7	2,4	1,5
29,3	0,3	1,0	4,75	0,05	1,1	162,1	1,7	1,0
38,9	0,4	1,0	6,32	0,06	1,0	162,5	1,7	1,0
48,4	0,5	1,0	7,86	0,07	0,9	162,4	1,7	1,0
58,3	0,6	1,0	9,44	0,09	0,9	161,9	1,6	1,0
76,6	0,7	0,9	12,40	0,11	0,9	161,9	1,5	0,9
					Rśr	162,2
R3
I [mA]	∆I	δI [%]	U [V]	∆U	δU [%]	R [Ω]	∆R	δR [%]
16,0	0,2	1,3	3,27	0,04	1,2	204,4	2,6	1,3
23,2	0,3	1,3	4,75	0,05	1,1	204,7	2,7	1,3
30,9	0,3	1,0	6,32	0,06	1,0	204,5	2,0	1,0
38,4	0,4	1,0	7,86	0,07	0,9	204,7	2,1	1,0
46,7	0,5	1,1	9,54	0,09	0,9	204,3	2,2	1,1
60,6	0,6	1,0	12,31	0,11	0,9	203,1	2,0	1,0
					Rśr	204,3

Układ poprawnie mierzonego napięcia dla poszczególnych oporników:

R1
I [mA]	∆I	δI [%]	U [V]	∆U	δU [%]	R [Ω]	∆R	δR [%]
26,3	0,3	1,1	3,17	0,04	1,3	120,5	1,4	1,2
38,3	0,4	1,0	4,61	0,05	1,1	120,4	1,3	1,1
50,9	0,5	1,0	6,12	0,06	1,0	120,2	1,2	1,0
63,3	0,6	1,0	7,62	0,07	0,9	120,4	1,2	1,0
77,0	0,7	0,9	9,25	0,08	0,9	120,1	1,1	0,9
100,2	0,9	0,9	12,02	0,11	0,9	120,0	1,1	0,9
					Rśr	120,3

R2
I [mA]	∆I	δI [%]	U [V]	∆U	δU [%]	R [Ω]	∆R	δR [%]
20,2	0,3	1,5	3,19	0,04	1,3	157,9	2,4	1,5
29,3	0,3	1,0	4,64	0,05	1,1	158,4	1,6	1,0
38,9	0,4	1,0	6,17	0,06	1,0	158,6	1,6	1,0
48,4	0,5	1,0	7,67	0,07	0,9	158,5	1,6	1,0
58,8	0,6	1,0	9,32	0,08	0,9	158,5	1,6	1,0
76,6	0,7	0,9	12,11	0,11	0,9	158,1	1,5	0,9
					Rśr	158,3
R3
I [mA]	∆I	δI [%]	U [V]	∆U	δU [%]	R [Ω]	∆R	δR [%]
16,0	0,2	1,3	3,21	0,04	1,3	200,6	2,5	1,2
23,2	0,3	1,3	4,66	0,05	1,1	200,9	2,6	1,3
30,9	0,3	1,0	6,20	0,06	1,0	200,6	2,0	1,0
38,4	0,4	1,0	7,71	0,07	0,9	200,8	2,1	1,0
45,6	0,5	1,1	9,16	0,08	0,9	200,9	2,2	1,1
60,08	0,6	1,0	12,17	0,11	0,9	202,6	2,0	1,0
					Rśr	201,1

Wykresy:

Układ poprawnie mierzonego prądu :

Układ poprawnie mierzonego napięcia :

Pomiar rezystancji żarówki:

I [mA]	U [V]	R [Ω]
23,6	3,18	134,7
29,3	4,64	158,4
34,7	6,19	178,4
39,5	7,71	195,2
44,2	9,38	212,2
51,6	12,20	236,4

Wnioski:

Z tabelek i wykresów dla pomiarów poszczególnych oporników możemy zauważyć, że wyliczone wartości nie odbiegają dużo od wartości zmierzonych bezpośrednio. Wyliczone błędy nie są duże. Można zauważyć, że błędy względne dla poszczególnych oporników przy pomiarach metodą poprawnie mierzonego prądu i napięcia są bardzo podobne.

Oglądając wykres charakterystyki napięciowo-prądowej dla żarnika żarówki zauważamy, że opór nie rośnie liniowo, jest to spowodowane zmieniającą się temperaturą żarnika.

---