Fyzika Pracovní list č. 2 Téma: Měření elektrického proudu a napětí Mgr. Libor Lepík Student a konkurenceschopnost

Transkript

1 Fyzika Pracovní list č. 2 Téma: Měření elektrického proudu a napětí Lektor: Projekt: Reg. číslo: Mgr. Libor Lepík Student a konkurenceschopnost CZ.1.07/1.1.07/

2 Teorie Elektrický proud je uspořádaný pohyb nabitých částic. V kovových vodičích jsou těmito částicemi elektrony. V kapalinách a plynech to mohou být i ionty. Má-li procházet obvodem stejnosměrný elektrický proud, musíme mít zdroj napětí, jehož záporná svorka vykazuje přebytek elektronů a kladná nedostatek. Záporná a kladná svorka mají různý potenciál. Mezi těmito svorkami je napětí. Jestliže svorky propojíme kovovým vodičem, pak elektrické síly uvedou volné elektrony v kovovém vodiči do uspořádaného pohybu. Při průchodu obvodem konají elektrony práci a vodič se zahřívá. Elektrický proud je fyzikální veličina, jejíž značka je I. Elektrický proud I měříme ampérmetrem. Elektrické napětí U měříme voltmetrem. Při práci s elektrickým proudem musíme být opatrní a dbát na bezpečnost. Otázky a úkoly: 1. Napište, jakou jednotku má fyzikální veličina elektrický proud I, elektrické napětí U.. 2. Jaké účinky má elektrický proud?. 3. Co je elektrický obvod?.. 4. Proč jsou spotřebiče vybaveny pojistkami a rozvody elektrického proudu v budovách jsou opatřeny jističi?

3 Praktická část Úkol č.1: vyřešte Dvě žárovky o odporech R 1 = 400 Ω a R 2 = 600 Ω jsou zapojeny paralelně a připojeny k napětí 300 V. Určete velikosti proudů I 1 a I 2, které procházejí jednotlivými žárovkami. Řešení:.. Úkol č. 2: určete Určete elektrický proud procházející žárovkou. Změřte napětí na žárovce. Určete elektrický odpor žárovky. Pomůcky: USB link, galvanometer senzor, baterie, vodiče, spínač, žárovka Postup: 1. Sestavte jednoduchý elektrický obvod, ve kterém je baterie, spínač a žárovka. Program DataStudio je určen k obsluze galvanometer senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte galvanometer senzor. 2. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit galvanometer senzor. 3. Zapojíte galvanometer senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Zapojíte galvanometer senzor do elektrického obvodu tak, abyste změřili proud nebo napětí. 5. Uzavřete elektrický obvod a spustíte měření tlačítkem Start

4 Zpracování dat: Obrázek č.1 a 2: otevřený a uzavřený jednoduchý elektrický obvod Obrázek č.3: měření proudu a napětí v žárovce - 4 -

5 Naměřené hodnoty zapište do tabulky: Tabulka č.1: naměřené hodnoty U I V A Určete elektrický odpor žárovky: R = U/I R = Závěr:

6 Úkol č. 3: určete Určete elektrický proud a napětí procházející žárovkami, které jsou zapojeny paralelně. Pomůcky: USB link, galvanometer senzor, baterie, vodiče, spínač, žárovky Postup: 1. Sestavte rozvětvený elektrický obvod, ve kterém je baterie, spínač a dvě žárovky zapojené paralelně. 2. Program DataStudio je určen k obsluze galvanometer senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte galvanometer senzor. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit galvanometer senzor. 3. Zapojíte galvanometer senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Zapojíte galvanometer senzor do elektrického obvodu tak, abyste změřili proud nebo napětí. 5. Uzavřete elektrický obvod a spustíte měření tlačítkem Start. Zpracování dat: Obrázek č.4 a 5: otevřený a uzavřený rozvětvený elektrický obvod - 6 -

7 Obrázek č.6: Měření proudu a napětí v nerozvětvené části obvodu Naměřené hodnoty: Obrázek č.7: naměřené hodnoty printscreen programu Datastudio

8 Měření proudu a napětí v rozvětvené části obvodu: Napětí na žárovce Ž 1 je..v a proud protékající žárovkou má hodnotu A. Obrázek č.8: naměřené hodnoty printscreen programu Datastudio. Napětí na žárovce Ž 2 je.. V a proud protékající žárovkou má hodnotu. A. Obrázek č.9: naměřené hodnoty printscreen programu Datastudio

9 Závěr: