Pracovní list žáka (SŠ)

Transkript

1 Pracovní list žáka (SŠ) Ověření platnosti Ohmova zákona Jméno Třída.. Datum.. 1. Teoretický úvod Ohmův zákon vyjadřuje vztah mezi napětím a proudem. Napětí U, měřené mezi konci vodiče s konstantním odporem R, je přímo úměrné proudu, který prochází vodičem. Pak platí U = R * I [V, Ω, A] Ohmův zákon platí pouze pro obvody s lineárním odporem. Platnost Ohmova zákona ověříme pro stálý odpor vodiče při změnách napětí a také porovnáme výsledky pro dvě velikosti odporu vodiče. V závěru si ověříme, že odpor vodiče se v závislosti na připojeném napětí nemění. 2. Zadání 1) Měřením napětí a proudu na kovovém vodiči délky l=44 cm dokázat platnost Ohmova zákona při změnách napětí. 2) Měřením napětí a proudu na kovovém vodiči délky l=98 cm dokázat platnost Ohmova zákona při změnách napětí. 3) Sestrojit graf závislosti napětí na proudu pro výsledky získané v úkolech 1 a 2. Porovnáním grafických závislostí ověřit, že Ohmův zákon platí i pro různé velikosti odporu. 4) Sestrojit graf závislosti odporu na napětí pro obě délky vodiče. Obě závislosti zpracovat do jednoho grafu.

2 3. Postup práce 1. úkol: K měření využijeme stabilizovaný zdroj, přípravek kovový vodič na měřítku, spojovací vodiče, systém ISES, modul voltmetr, modul ampérmetr. Modul voltmetr zasuneme do kanálu A, modul ampérmetr do kanálu B. Pracoviště zapojíme podle schématu. Na přípravku využijeme svorku umístěnou na 0 cm a svorku umístěnou na 44 cm. Parametry měření-frekvence vzorkování=1hz, čas=1s, opakovat měření. Panely nastavíme tři a to napětí v digitálním zobrazení, proud v digitálním zobrazení a závislost napětí na proudu. Zapneme stabilizovaný zdroj napětí, na rozsahu U=3V. Potenciometrem postupně zvyšujeme napětí od 0V do 2V po 0,1V. Velikost měřených veličin zapisujeme. Na třetím panelu pozorujeme závislost napětí na proudu. 2. úkol: K měření využijeme stabilizovaný zdroj, přípravek - kovový vodič na měřítku, spojovací vodiče, systém ISES, modul voltmetr, modul ampérmetr. Modul voltmetr zasuneme do kanálu A, modul ampérmetr do kanálu B. Pracoviště zapojíme podle schématu. Na přípravku využijeme svorku umístěnou na 0 cm a svorku umístěnou na 97 cm. Parametry měření-frekvence vzorkování=1hz, čas=1s, opakovat měření. Panely nastavíme tři a to napětí v digitálním zobrazení, proud v digitálním zobrazení a závislost napětí na proudu. Zapneme stabilizovaný zdroj napětí, na rozsahu U=3V. Potenciometrem postupně zvyšujeme napětí od 0V do 2V po 0,1V a zapisujeme velikost měřených veličin. Na třetím panelu sledujeme závislost napětí na proudu. 3. úkol: Sestrojíme do pracovního listu graf závislosti napětí na proudu pro obě délky vodiče. 4. úkol: Sestrojíme do pracovního listu graf závislosti odporu na napětí pro obě délky vodiče. Odpor vodiče vypočítáme podle Ohmova zákona. Obě křivky vynést do jednoho grafu. Obrázek 1: Schéma zapojení; zdroj autor

3 4. Záznam výsledků Tabulka 1: Kovový vodič délky I=44cm; zdroj: autor Tabulka 2: Kovový vodič délky I=98cm; zdroj: autor U [V] I [A] R [Ohm] U [V] I [A] R [Ohm] 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0, ,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9 2 2

4 Graf závislosti napětí na proudu Graf 1: Graf závislosti napětí na proudu; zdroj: autor Graf závislosti odporu vodiče na napětí Graf 2:Graf závislosti odporu vodiče na napětí; zdroj: autor

5 5. Závěr.. 6. Kontrolní otázky 1. Ohmův zákon vyjadřuje vztah: 2. Je grafická závislost napětí na proudu u rezistoru lineární nebo nelineární? 3. Kterým přístrojem měříme proud v obvodu? 4. Kterým přístrojem měříme napětí v obvodu? 7. Použité prameny, zdroje LÁNÍČEK, Robert. Elektronika: obvody, součástky a děje. Praha: BEN technická literatura, 1998 BLAHOVEC, Antonín. Elektrotechnika I. Praha: Informatorium, spol. s r.o., 1997 BLAHOVEC, Antonín. Elektrotechnika II. Praha: Informatorium, spol. s r.o., 1997