To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
CLF
METODY POMIAROWE I OPRACOWANIA WYNIKÓW W LABORATORIUM FIZYKI
ĆW.1
METODY POMIAROWE I OPRACOWANIA WYNIKÓW
W LABORATORIUM FIZYKI
Prawo Ohma
Uporządkowany ruch elektronów nazywa się prądem elektrycznym. Poruszające się w przewodniku
elektrony napotykają na pewien opór. W wyniku analizy różnicy potencjału na końcach badanego
przewodnika przy pomiarze prądu płynącego przez niego stwierdzono, że natężenie prądu jest
wprost proporcjonalne do napięcia na końcach przewodnika (Rys.1), a więc stosunek napięcia do
natężenia prądu jest stały.
U
= const.
I
I [A]
Powyższa zależność nosi nazwę prawa Ohma.
przewodnik "b"
Ib
przewodnik "a"
Ia
U0
U [V]
Rys. 1 Charakterystyka prądowo – napięciowa
Przy stałym napięciu w przewodniku „a” płynie mniejszy prąd niż w przewodniku „b”, przewodnik „a”
charakteryzuje się większym oporem, a przewodnik „b” mniejszym.
Oporem elektrycznym nazywamy więc stosunek napięcia do natężenia prądu.
R=
U
,
I
⎡V ⎤
⎢ A ⎥ = [Ω]
⎣ ⎦
Symbolem graficznym opornika (rezystancji odcinka przewodnika) jest:
.
1
CLF
METODY POMIAROWE I OPRACOWANIA WYNIKÓW W LABORATORIUM FIZYKI
ĆW.1
Opór elektryczny jest stały dla każdego odcinka przewodnika. Zależy od jego rodzaju (ρ), długości
(l) i pola przekroju (S).
l
R=ρ
l
S
Opór właściwy ρ zależy od rodzaju materiału (Tab. 1) i jego temperatury.
Metal (stop)
Opór właściwy ρ [Ω·m]
Glin
0,030 · 10-6
Konstantan
0,49 · 10-4
Miedź
0,017 · 10-6
Mosiądz
0,07 · 10-4
Srebro
0,016 · 10-6
Stal
0,20 · 10-6
Żelazo
0,098 · 10-6
Tab.1 Opory właściwe metali i stopów w temperaturze 180C
Opór właściwy materiału w temperaturze pokojowej i wyższej rośnie liniowo wraz z jego
temperaturą.
ρ t = ρ 0 (1 + α ⋅ Δt )
Temperaturowy współczynnik oporu większości metali α =
1
. Natomiast ρ t i ρ 0 to opory
2730
właściwe przewodnika w temperaturze t i 00C, a ∆t to różnica pomiędzy tymi temperaturami.
W obwodach elektrycznych często znajduje się więcej niż jeden opornik. Mogą być one połączone
szeregowo (Rys. 2a) lub równolegle (Rys. 2b)
a)
I
R1
R2
R1
b)
I
R2
Rys. 2 Połączenie a) szeregowe, b) równoległe.
2
CLF
METODY POMIAROWE I OPRACOWANIA WYNIKÓW W LABORATORIUM FIZYKI
ĆW.1
Urządzenia używane do pomiaru wielkości elektrycznych
Do pomiaru płynącego prądu elektrycznego stosuje się amperomierz
A , który podłącza się do
układu szeregowo (Rys. 3a). Amperomierz charakteryzuje się bardzo małym oporem wewnętrznym
(RA). W idealnym urządzeniu RA→ 0Ω, w rzeczywistości RA 0Ω.
Do pomiaru różnicy potencjałów na końcach opornika (spadku napięcia na oporniku) stosuje się
woltomierz
V , który podłącza się do układu równolegle (Rys. 3b). Idealny woltomierz
charakteryzuje się bardzo dużym oporem wewnętrznym RV→ ∞ Ω, a rzeczywisty RV
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)