Druty oporowe [ BAP_ doc ]

Transkrypt

1 Druty oporowe [ ] Cel Przyrząd jest przeznaczony do następujących doświadczeń: 1. Pierwsze prawo Ohma: sprawdzenie związku między różnicą potencjałów na końcach przewodnika liniowego i natężeniem prądu I, który przez niego płynie: Strona 1 z 7

2 2. Drugie prawo Ohma: wykazać zależność istniejącą między oporem jednolitego drutu i jego wymiarami (długość i przekrój): 3. Przybliżony pomiar oporu 4. Sprawdzenie zasad dotyczących: Sumowania oporów (oporniki połączone szeregowo): Sumowania konduktancji (oporniki połączone równolegle): Opis urządzenia W prostopadłej ramce zostało rozpiętych 7 metalowych nici- oporników: -Nić nr 1: mosiądz wysokoniklowy, średnica 0,05cm, długość 50 cm, przedłużona gruba nicią mosiężną o średnicy 0,2 cm, tej samej długości i oporem praktycznie zaniedbywalnym Imax = 2,5 A, 0,7 Ω -Nić nr 2: mosiądz wysokoniklowy, śr. 0,03cm, dł 100 cm, Imax = 1 A, 0,7 Ω -Nić nr 6: mosiądz wysokoniklowy, śr. 0,05 cm, dł 100 cm, Imax = 2,5 A, 1,4 Ω -Nić nr 7: mosiądz wysokoniklowy, śr. 0,05 cm, dł 100 cm, Imax = 2,5 A, 1,4 Ω -Nić nr 4: mosiądz, śr. 0,05 cm, dł 100 cm, Imax = 4 A, 0,2 Ω -Nić nr 3: stalowa, śr. 0,05 cm, dł 100 cm, Imax = 2,5 A, 1 Ω -Nić nr 2: żelazo- niklowa, śr. 0,05 cm, dł 100 cm, Imax = 2 A, 1,7 Ω Podłączenie przez standardowe zaciski bananowe, śr. 4 mm. Nici są umocowane między zaciskami, które określają dokładnie ich długość, same znajdując się na płytce mosiężnej P, która stanowi dla nich połączenie z odpowiadającymi zaciskami niezależnymi. Strona 2 z 7

3 Zaciski niezależne można podłączyć dwoma giętkimi i krótkimi przewodami, zaopatrzonymi we wtyki, pasujące do wejść B i C, z tablicą z przełącznikiem, zawierającą: Przełącznik- przycisk i różne wejścia: -Do zasilania (baterią 6 V lub prostownikiem) -Do podłączenia woltomierza (V) -Do podłączenia amperomierza (A) Nić miedzianą połączoną z wejściem uniwersalnym do zasilacza. Schemat montażu (zamiast amperomierza podłączono galwanometr) Strona 3 z 7

4 Doświadczenia do wykonania Pomiar oporów Metoda: Dla jednej nici, jeśli U się zmienia, zmienia się również I. Można wykonać wykres, dla różnych wartości U. Przykład: Nić nr 2 Opór przewodnika jest ilorazem napięcia przez natężenie. Zastosowania tej metody pomiaru Do wyznaczania różnych czynników wpływających na opór przewodnika. Strona 4 z 7

5 Długość przewodnika Posługujemy się dwiema nićmi z tego samego materiału: 1 i 6: mosiądz wysokoniklowy, dł. 50 i 100 cm. Opór przewodnika jest proporcjonalny do jego długości. Przekrój przewodnika Wykorzystujemy nici: 2 i 6, z tego samego materiału- mosiądz, o tej samej długości i różnej średnicy: 0,03 i 0,05 cm. Strona 5 z 7

6 Opór przewodnika jest odwrotnie proporcjonalny do przekroju poprzecznego (łącząc równolegle dwie nici o identycznym przekroju, z tego samego materiału i o tej samej długości: nr 6 i 7, podwajamy przekrój, przez który przepływa prąd. Materiał przewodnika Opór właściwy Używamy nici tej samej długości: 100 cm, o jednej średnicy : 0,05 cm, nr 6 lub 7, 4, 3 i 5. Opór przewodnika zmienia się w zależności od materiału z jakiego jest wykonany Opór właściwy ρ charakteryzuje używany metal Do określania oporu dwóch oporników połączonych równolegle. Strona 6 z 7

7 Łączymy równolegle dwa przewodniki o znanym oporze, np. nić 3 i 5 oraz 3 i 6. Wniosek1: Odwrotność oporu oporników połączonych równolegle równa się sumie odwrotności oporów każdego z nich. Oznaczenie konduktancji 1/R= G, jednostka: siemens [S]. Wniosek2: Konduktancja grupy oporników połączonych równolegle, jest równa sumie konduktancji każdego z nich. Do określania oporu oporników połączonych szeregowo R = R + R Z pomocą giętkiego przewodu łączymy 2 oporniki o znanym oporze, szeregowo. Przy połączeniu szeregowym opór całkowity równa się sumie oporów częściowych. Strona 7 z 7