ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ
ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΗΓΗΣ ( ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ ) –ΩΜΙΚΟΥ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ
Στόχοι
1. Η εξοικείωση με τη χρήση και τη συνδεσμολογία ηλεκτρικών οργάνων και συσκευών
2. Η λήψη μετρήσεων και κατασκευή της χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής συνεχούς τάσης (απλής μπαταρίας)
3. Η λήψη μετρήσεων και κατασκευή της χαρακτηριστικής καμπύλης ωμικής αντίστασης
4. Η επεξεργασία των διαγραμμάτων για εύρεση χαρακτηριστικών μεγεθών
ΠΡΟΣΟΧΗ:
1. Στο πολύμετρο που θα χρησιμοποιήσουμε ως βολτόμετρο θέτουμε τον επιλογέα στη θέση μέτρησης συνεχών τάσεων 20V, και τα καλώδια σύνδεσης στις θέσεις COM (-) και V/Ω (+).
2. Στο πολύμετρο που θα χρησιμοποιήσουμε ως αμπερόμετρο θέτουμε τον επιλογέα στη θέση μέτρησης συνεχών εντάσεων 2 ή 20Α, και τα καλώδια σύνδεσης στις θέσεις COM (-) και Α ή 20Α(+).
3. Κάθε φορά πριν αρχίσουμε τις μετρήσεις καλούμε τον καθηγητή να ελέγξει το κύκλωμα.
1ο ΠΕΙΡΑΜΑ
Ι. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΗΓΗΣ
Όργανα – Υλικά
2 Πολύμετρα ( ή Βολτόμετρο DC 0-10V και Αμπερόμετρο DC 0-5Α )
Μπαταρία 4.5V
Ωμικές αντιστάσεις ( ή πηνία 300-600-1200 σπειρών με ωμ. αντιστάσεις ~ 1 – 2,5 – 20 Ω)
Διακόπτης μπουτόν
Καλώδια συνδέσεων
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ
Πραγματοποιούμε το κύκλωμα του σχήματος και για τις διάφορες τιμές της αντίστασης Rκαταγράφουμε τις μετρήσεις στον παρακάτω πίνακα.
R(Ω) |
Uπ(V) |
I(A) |
Κλίμακα Αμπερ. |
~0 |
|
|
20Α |
1 |
|
|
|
|
|
|
2Α |
|
|
|
|
¥ |
|
|
ΣΗΜ.: Για R=0 (βραχυκύκλωμα) η διάρκεια μέτρησης να είναι πολύ μικρή
Στο διπλανό διάγραμμα κάνουμε τη γραφική παράσταση U – I
Από το διάγραμμα προσδιορίζουμε ( πώς ; ) την ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε της πηγής και την εσωτερική της αντίσταση r
Ε = .............................. r = .........................................
2ο ΠΕΙΡΑΜΑ
IΙ. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΚΑΜΠΥΛΗ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ
Όργανα – Υλικά
2 Πολύμετρα ( ή Βολτόμετρο DC 0-20V και Αμπερόμετρο DC 0-1Α )
Τροφοδοτικό συνεχούς τάσης 0 -->20V
Ωμική αντίσταση 100Ω - Διακόπτης μπουτόν - Καλώδια συνδέσεων
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ
Πραγματοποιούμε το κύκλωμα του σχήματος και για τις διάφορες τιμές της τάσης του τροφοδοτικού (από 0 ως 20 V ) καταγράφουμε τις μετρήσεις U – I στον παρακάτω πίνακα.
U(V) |
I(mA) |
U / I (Ω) |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Μέση τιμή U / I à |
|
Στο διπλανό διάγραμμα κάνουμε τη γραφική παράσταση U – I. Βρίσκουμε το λόγο U / I και συμπληρώνουμε την τρίτη στήλη του πίνακα. Τι παριστά αυτό το πηλίκο;
Από το διάγραμμα βρίσκουμε την κλίση της καμπύλης (ευθεία). Τι παριστά ;
Από τους δύο τρόπους υπολογισμού της R ποιος είναι ο πλέον ακριβής ;
ΕΚΦΕ Λάρισας – ΕΚΦΕ Ελασσόνας 1ος / 2006