zar

Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma, zdejmowanie charakterystyki prądowo-napięciowej.
Sprawdzenie słuszności prawa Stefana – Boltzmanna dla metalowego drucika żarówki cz.1 i cz.2
Ireneusz Mańkowski
I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku
13 maja 2012
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa opornika
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny pozwalający
sprawdzić słuszność prawa Ohma dla przykładowego rezystora.
Natężenie prądu w obwodzie można ustawić np. co 0, 1A i
odczytywać wartości napięcia pokazywanego przez woltomierz.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa opornika
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny pozwalający
sprawdzić słuszność prawa Ohma dla przykładowego rezystora.
Natężenie prądu w obwodzie można ustawić np. co 0, 1A i
odczytywać wartości napięcia pokazywanego przez woltomierz.
2
Następnie z tych danych sporządzić wykres I = f (U).
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa opornika
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny pozwalający
sprawdzić słuszność prawa Ohma dla przykładowego rezystora.
Natężenie prądu w obwodzie można ustawić np. co 0, 1A i
odczytywać wartości napięcia pokazywanego przez woltomierz.
2
Następnie z tych danych sporządzić wykres I = f (U).
3
Na podstawie otrzymanego wykresu (papier milimetrowy lub
wykres wykonany w arkuszu kalkulacyjnym) z nachylenia
wykresu(zależność liniowa postaci U = aI + b) wyznaczyć
nieznany opór rezystora i sprawdzić słuszność prawa Ohma.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa opornika
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny pozwalający
sprawdzić słuszność prawa Ohma dla przykładowego rezystora.
Natężenie prądu w obwodzie można ustawić np. co 0, 1A i
odczytywać wartości napięcia pokazywanego przez woltomierz.
2
Następnie z tych danych sporządzić wykres I = f (U).
3
Na podstawie otrzymanego wykresu (papier milimetrowy lub
wykres wykonany w arkuszu kalkulacyjnym) z nachylenia
wykresu(zależność liniowa postaci U = aI + b) wyznaczyć
nieznany opór rezystora i sprawdzić słuszność prawa Ohma.
4
Korzystając z metody najmniejszych kwadratów znaleźć
współczynniki a i b dla prostej doświadczalnej.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa opornika
Przykładowy obwód do badań charakterystyki prądowo-napięciowej ma
następującą postać przedstawioną na rysunku.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa opornika
R = (1, 027 ± 0, 007)Ω;
b = (10 ± 5) · 10−3 V
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa żarówki
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny bardzo podobny jak
w pierwszym doświadczeniu. W miejsce opornika wstawić
żarówkę 2,5 V lub inną.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa żarówki
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny bardzo podobny jak
w pierwszym doświadczeniu. W miejsce opornika wstawić
żarówkę 2,5 V lub inną.
2
Następnie z zebranych danych sporządzić wykres I = f (U).
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa żarówki
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny bardzo podobny jak
w pierwszym doświadczeniu. W miejsce opornika wstawić
żarówkę 2,5 V lub inną.
2
Następnie z zebranych danych sporządzić wykres I = f (U).
3
Korzystając z wykresu ustalić wartość natężenia prądu, przy
którym zaczyna się świecenie żarówki i wyjaśnić nieliniowość
charakterystyki prądowo-napięciowej badanej żarówki.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa żarówki
Instrukcja do doświadczenia
1
Na początek zbudować obwód elektryczny bardzo podobny jak
w pierwszym doświadczeniu. W miejsce opornika wstawić
żarówkę 2,5 V lub inną.
2
Następnie z zebranych danych sporządzić wykres I = f (U).
3
Korzystając z wykresu ustalić wartość natężenia prądu, przy
którym zaczyna się świecenie żarówki i wyjaśnić nieliniowość
charakterystyki prądowo-napięciowej badanej żarówki.
4
Korzystając z metody najmniejszych kwadratów znaleźć
współczynniki a i b dla prostej doświadczalnej.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa żarówki
Przykładowy obwód do badań charakterystyki prądowo-napięciowej
żarówki ma następującą postać przedstawioną na rysunku.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka prądowo-napięciowa żarówki
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka żarówki
Zależność oporu R żarówki od płynącego przez nią prądu elektrycznego.
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Charakterystyka żarówki - dokładna analiza
1
Zależność I = f (U) - charakterystyka prądowo-napięciowa.
2
Zależność oporu R żarówki od płynącego przez nią prądu
elektrycznego-precyzyjniej(czerwony obszar)
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Chłodna żarówka, czyli małe prądy
Wyznaczenie oporu
Opór wyznaczamy korzystając z
metody najmniejszych kwadratów
R0 = (0, 826 ± 0, 008)Ω;
b = (−0, 06 ± 0, 2) · 10−3 V
α = 4, 5 · 10−3 K1 - dla wolframu
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Zależność strat mocy w funkcji temperatury
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.
Zależność dla badanej żarówki ln(P) = ln(T)
Wyznaczyć korzystając z metody najmniejszych kwadratów współczynnik
nachylenia prostej z obszaru liniowości jak na wykresie
Ireneusz Mańkowski
Badanie żarówki. Sprawdzenie słuszności prawa Ohma.