1 Teresa Stoltmann Anna Kamińska UAM PoznańBadanie prądu elektrycznego z wykorzystaniem programu komputerowego COACH Teresa Stoltmann Anna Kamińska UAM Poznań

2 Stosowane przyrządy i materiałyZestaw komputerowy Interfejs pomiarowy z programem COACH Źródło prądu stałego Oporniki laboratoryjne Potencjometr Mierniki prądu – amperomierze i woltomierze Przewody elektryczne.

3 II. Wykonane doświadczenia:Badanie prawa Ohma. Wyznaczanie oporu zastępczego dwóch oporników połączonych szeregowo. 3. Wyznaczanie oporu zastępczego dwóch oporników połączonych równolegle. 4. Badanie I prawa Kirchhoffa. 5. Badanie prądu rozładowania kondensatora.

4 Ad. 1. Cel doświadczenia: Wyznaczanie zależności I(U) dla danego opornika.

5 Wyniki Poniższa tabela pokazuje otrzymane wyniki napięcia (V) i natężenia prądu ( mA) oraz oporu elektrycznego R [Ω] jako ilorazu U [V]/ I[A]

6 U I R

7 U I R

8 U I R

9 U I R

10 Wyniki pomiarów przedstawia poniższe wykresy wykonane w programie Coach 5 .

11

12 Wnioski Otrzymane wyniki potwierdzają fakt, że wraz ze wzrostem napięcia proporcjonalnie wzrasta natężenie prądu płynącego w przewodniku. Opór elektryczny R to iloraz napięcia i natężenia prądu. Jest stały dla danego przewodnika i wynosi w tym doświadczeniu 100 Ω.

13 Ad. 2. Cel doświadczenia: Wyznaczenie oporu zastępczego dwóch oporników połączonych szeregowo.

14 Otrzymane wyniki

15 Fragment wyników uzyskanych w programie Coach 5.

16 W połączeniu szeregowym oporników opór zastępczy obliczamy ze wzoru:

17 Wnioski W połączeniu szeregowym opór zastępczy kilku jest większy od oporu każdego z nich. Wraz z dołączeniem kolejnych oporników opór zastępczy będzie wzrastał.

18 Ad. 3. Cel doświadczenia Wyznaczenie oporu zastępczego dwóch oporników połączonych równolegle.

19

20 W połączeniu równoległym opór zastępczy dwóch oporników połączonych równolegle obliczamy ze wzoru:

21 Wnioski: W połączeniu równoległym opór zastępczy dwóch oporników jest mniejszy od oporu każdego z nich. Wraz z dołączaniem kolejnych oporników opór zastępczy będzie malał.

22 Ad. 4. Cel doświadczenia: Zbadanie zależności natężeń prądu płynącego w dwóch opornikach połączonych równolegle od całkowitego natężenia prądu w obwodzie.

23 Badane zjawisko: I prawo KirchhoffaPrawo to dotyczy węzła obwodu elektrycznego, tzn. punktu, w którym łączy się kilka przewodów.

24 Zmontowano obwód elektryczny, tak, jak na poniższym schemacie.

25 Wyniki pomiarów:

26 Otrzymane wyniki pokazują zależność opisaną przez I prawo Kirchhoffa:

27 Wykres pokazuje zależność natężeń prądu płynącego przez dwa połączone równolegle oporniki ( zielony i fioletowy) od całkowitego prądu płynącego w obwodzie ( czarny).

28 Wnioski: W łączeniu równoległym oporników suma natężeń płynących przez poszczególne oporniki jest równa całkowitemu natężeniu prądu w obwodzie.

29 Ad. 5. Cel doświadczenia: Zbadanie zależności napięcia od czasu w trakcie rozładowania kondensatoraBadane zjawisko: Rozładowanie kondensatora naładowanego wcześniej poprzez podłączenie do źródła prądu stałego, jak widać na poniższym schemacie. Maksymalne napięcie na kondensatorze wyniosło 5 V.

30 Następnie kondensator odłączono od źródła prądu i wykonano pomiar napięcia w czasie rozładowania, w ciągu 20 sekund. V

31 Poniższy wykres przedstawia prąd rozładowania kondensatora o pojemności 3,3 F

32 Rozładowanie kondensatora

33 Zdjęcia: od lewej A. Kamińska i TZdjęcia: od lewej A. Kamińska i T. Stoltmann oraz interfejs pomiarowy używany do badania prawa Ohma.

34

35

36