Επιμέλεια παρουσίασης: Κυρισκόζογλου Ουρανία ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ & ΕΠΑΛ Εργαστηριακή άσκηση 1 Μελέτη χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής και ωμικού αντιστάτη Επιμέλεια παρουσίασης: Κυρισκόζογλου Ουρανία

Χαρακτηριστική καμπύλη ηλεκτρικής πηγής Μέρος 1ο Χαρακτηριστική καμπύλη ηλεκτρικής πηγής Χαρακτηριστική καμπύλη ηλεκτρικής πηγής η στοιχείο ενός κυκλώματος είναι η γραφική παράσταση που συνδέει την τάση στα άκρα της πηγής η του στοιχείου με την ένταση που τα διαρρέει. (V-I) Στη ηλεκτρική πηγή, έχουμε διάγραμμα πολικής τάσης Uπ με την ένταση που διαρρέει το κύκλωμα για διαφορετικές τιμές αντιστάσεων.Επίσης έχουμε r την εσωτερική αντίσταση της πηγής και Ε την ηλεκτρεγερτική δύναμη της πηγής. Η καμπύλη αυτή πρέπει να επαληθεύει την εξίσωση: Ε= Vπ+Ιr  Vπ = Ε- Ιr ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Όργανα και συσκευές Ηλεκτρική πηγή (μπαταρία 4,5V),όχι τροφοδοτικό* Μέρος 1ο Όργανα και συσκευές Ηλεκτρική πηγή (μπαταρία 4,5V),όχι τροφοδοτικό* Διακόπτης απλός μαχαιρωτός (ΗΛ.200.0) Δύο πολύμετρα ψηφιακά (ΗΛ.760.0) [ή ένα αμπερόμετρο και ένα βολτόμετρο] Αντιστάτες (ΗΛ.225.0) ή ροοστάτης (ΗΛ.230.0) Καλώδια σύνδεσης με ρευματολήπτες ή κροκοδειλάκια απλά *Το τροφοδοτικό έχει πολύ μικρή εσωτερική αντίσταση, επομένως δεν έχουμε την δυνατότητα να έχουμε ικανοποιητικές μετρήσεις ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Πειραματική Διαδικασία Μέρος 1ο Συναρμολογούμε το κύκλωμα της παρακάτω εικόνας Στη θέση του αντιστάτη βάζουμε διαδοχικά τους αντιστάτες με τιμές 100-47-20-10 Ω ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Πειραματική Διαδικασία Μέρος 1ο Πειραματική Διαδικασία Συμπληρώνουμε με τις εργαστηριακές μετρήσεις μας τον παρακάτω πίνακα τιμών ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΙΜΩΝ R (Ω) Vπ (V) I (A) 10 3,58 0,353 20 3,83 0,182 47 3,99 0,085 100 4,08 0,040 ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Με βάση τις τιμές του πίνακα,έχουμε την γραφική παράσταση Μέρος 1ο Επεξεργασία Δεδομένων Με βάση τις τιμές του πίνακα,έχουμε την γραφική παράσταση Ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε Ρεύμα βραχυκύκλωσης ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Επεξεργασία Δεδομένων-Ερωτήματα Μέρος 1ο Επεξεργασία Δεδομένων-Ερωτήματα Προσδιορίζουμε το σημείο τομής της χαρακτηριστικής καμπύλης με τον άξονα των V. Ποια είναι η φυσική σημασία της τιμής αυτής ; Βρίσκουμε την τιμή της ΗΕΔ Ε της πηγής. Υπολογίζουμε την κλίση της καμπύλης. Ποια είναι η φυσική σημασία της κλίσης ; Βρίσκουμε την τιμή της εσωτερικής αντίστασης r της πηγής. Προσδιορίζουμε το σημείο τομής της καμπύλης με τον άξονα των I . Ποια είναι η φυσική σημασία της τιμής αυτής ; ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Χαρακτηριστική καμπύλη ωμικού καταναλωτή Μέρος 2ο Χαρακτηριστική καμπύλη ωμικού καταναλωτή Θεωρητικά στοιχεία Κάθε αντιστάτης λόγω κατασκευής παρουσιάζει μια συγκεκριμένη αντίσταση στη διέλευση του ρεύματος Η χαρακτηριστική του αντιστάτη είναι ζεύγη τιμών: πτώσης τάσης στα άκρα του και έντασης που τον διαρρέει Η καμπύλη θα πρέπει να επαληθεύει την εξίσωση:V=IR ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Χαρακτηριστική καμπύλη ωμικού καταναλωτή Μέρος 2ο Χαρακτηριστική καμπύλη ωμικού καταναλωτή Όργανα και υλικά Τροφοδοτικό χαμηλής και υψηλής τάσης Διακόπτης απλός μαχαιρωτός (ΗΛ.200.0) Δύο πολύμετρα ψηφιακά (ΗΛ.760.0) [ή ένα αμπερόμετρο και ένα βολτόμετρο] Καλώδια σύνδεσης με ρευματολήπτες ή κροκοδειλάκια απλά Αντιστάτης 100 Ω ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Πειραματική διαδικασία Μέρος 2ο Συναρμολογούμε το παρακάτω κύκλωμα ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Πειραματική διαδικασία Μέρος 2ο Πειραματική διαδικασία Αλλάζοντας τις τιμές τάσης του τροφοδοτικού ,παίρνουμε τις τιμές της έντασης του κυκλώματος και της πτώσης πάνω στη ωμική αντίσταση. Με βάση τις πειραματικές μετρήσεις συμπληρώνουμε τον παρακάτω πίνακα: ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΙΜΩΝ R (Ω) VR (V) I (A) 100 1,30 0,013 3,00 0,030 4,30 0,043 6,00 0,061 ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Με βάση τις τιμές του πίνακα,έχουμε την γραφική παράσταση Μέρος 2ο Επεξεργασία Δεδομένων Με βάση τις τιμές του πίνακα,έχουμε την γραφική παράσταση ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Επεξεργασία Δεδομένων-Ερωτήματα Μέρος 2ο Επεξεργασία Δεδομένων-Ερωτήματα Υπακούει η καμπύλη στην εξίσωση V= I*R; Υπολογίζουμε την κλίση της καμπύλης. Ποια είναι η φυσική σημασία της κλίσης ; Αν η γραφική παράσταση ήταν I=f (VR) ποια θα ήταν η φυσική σημασία της κλίσης της καμπύλης; Καλή Επιτυχία!! ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ