Pobierz Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych: Fizyka dla elektroników 2 i więcej Egzaminy w PDF z Fizyka tylko na Docsity!
Łukasz Przywarty 171018 Data wykonania pomiarów: 20.10.2009 r.
Sala: 4.
Prowadząca: dr inż. Ewa Oleszkiewicz
Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych:
Fizyka dla elektroników 2
Temat: „Wyznaczanie gęstości ciał stałych” (100A) oraz
„Podstawowe pomiary elektryczne” (100B)
Część pierwsza – Wyznaczanie gęstości ciał stałych – 100A
I. Zestaw przyrządów:
- śruba mikrometryczna – dokładności 0,01 mm,
- suwmiarka – dokładności 0,05 mm,
- mierzony element – przedmiot wykonany z metalu.
II. Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie gęstości badanego elementu. Zapoznanie się z podstawowymi narzędziami
inżynierskimi ( sposobem pomiaru oraz niedokładnościami przyrządów). Analiza otrzy-
manych wyników i nauka pisania sprawozdań.
III. Pomiary
Pomiary zostały wykonane przy użyciu suwmiarki oraz śruby mikrometrycznej. Jeden
pomiar został wykonany raz, dwa pomiary trzy razy, pozostałe dwa pomiary przy-
najmniej 5 razy.
a) przekroje bryły
Rysunek 1 : Przekrój
Rysunek 2 : Przekrój poprzeczny
ΔV = |2∏
b
2
|Δb + |∏
b
2
| Δf + |2∏
a
2
|Δa + |∏
a
2
| Δe +
c
2
|Δc - |∏
c
2
| Δ(f+e) = 31,006mm
2
2
2
35,113mm
3
3
3
= 97,063mm
3 =
m
3
Ostatecznie objętość wynosi:
V = (1,83567 +/- 0,00971)· 10
m
3
Część druga – Podstawowe pomiary elektryczne – 100B
I. Zestaw przyrządów:
- Zestaw z opornikami i żarówką wraz z gniazdami montażowymi,
- Zasilacz stabilizowany,
- 2 mierniki uniwersalne M890G,
- przewody elektryczne.
II. Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z podstawowymi pomiarami elektrycznymi na przykładzie:
a) pomiaru wartości oporu oporników pojedynczych, połączonych szeregowo
i połączonych równolegle, oporu regulowanego i oporu włókna żarówki
b) wyznaczenia zależności i = f(U) dla oporników i dla żarówki.
III. Pomiary
a) tabela dokładności mierników
Funkcja Zakres Dokładność Rozdzielczość
Napięcie stałe
200mV
± 0,5 % rdg + 1 dgt
100 μV
2V 1mV
20V 10mV
200V 100mV
1000V ± 0,8 % rdg + 2 dgt 1V
Tabela 2 : Dokładność mierników M890G
Prąd stały
2mA
± 0,8 % rdg + 1 dgt
1 μA
20mA 10 μA
200mA ± 1,2 % rdg + 1 dgt 100 μA
20A ± 2,0 % rdg + 5 dgt 10mA
Rezystancja
200Ω ± 0,8 % rdg + 3 dgt 0,1 Ω
2kΩ
± 0,8 % rdg + 1 dgt
20kΩ 10 Ω
200kΩ 100 Ω
2MΩ 1kΩ
20MΩ ± 1,0 % rdg + 2 dgt 10kΩ
Tabela 3 : Dokładność mierników M890G
b) schematy pomiarowe
- Schemat 1 - oporników pojedynczych R 1
, R
2
, R
reg. i włókna żarówki R ż
- Schemat 2 - oporników R 1 i R 2 połączonych szeregowo
Rysunek 3
- Schemat 5 - układ z żarówką. Zmieniamy napięcie podawane z zasilacza na
żarówkę i dla każdej wartości napięcia Ui odczytujemy wartość prądu Ii.
c) tabele pomiarowe
Wielkość R 1
ΔR
1
R
2
ΔR
2
R
ż
ΔR
ż
R
reg.
ΔR
reg.
R
s
ΔR
s
R
r
ΔR
r
Jedn. Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω kΩ Ω kΩ Ω
Rysunek 6
Rysunek 7
Schemat 1 2 3
W.zmierz 165,2 1,622 121,7 1,274 65,0 0,82 25,0 0,5 0,
2,
70,
0,
W.obl.
L.p Ui ΔUi Zakres
Ui
Ii ΔIi Ii ΔIi Zakres Ii
Jedn. V V V mA mA A A mA
A ΔA R
s
ΔR
s
A/V A/V Ω=V/A Ω
L.p. Ui ΔUi Zakres Ui Ii Ii ΔIi Zakres Ii
Jedn. V V V mA A mA mA
|ΔU
1
Dla punktów (U 1
, I
1
), (U
2
, I
2
U
1
= 2,5V, I
1
= 0,01A
U
2
= 10V, I
2
= 0,034A
ΔU
1
= 0,0212V, ΔI
1
= 0,000011A
ΔU
2
= 0,0599V, ΔI
2
= 0,00046A
ΔA = 0,0000632A/V
Niepewność ΔA jest więc bardzo mała.
Niepewność względna Δa/a = 0,
e) wykres zależności Ui od Ii dla połączonych szeregowo oporników
Na wykresie zaznaczono linię trendu, metodą regresji liniowej wyznaczono A=0,0035Ω.
Widać wyraźnie, że wykres jest liniowy, napięcie jest proporcjonalne do natężenia
prądu.
i=f(U)
y = 0,0035x - 0,
0
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0 2 4 6 8 10 12 14
Napięcie Ui [V]
Prad Ii [A]
Ii [A]
Liniowy (Ii [A])
e) wykres zależności Ui od Ii dla żarówki
Na wykresie zaznaczono linię trendu, metodą regresji liniowej wyznaczono A =0,0036Ω.
Wykres nie jest idealnie liniowy co wynika z faktu iż żarnik żarówki rozgrzewa się i
żarówka ma wraz ze wzrostem temp. coraz większy opór.
Tytuł wykresu
y = 0,0036x + 0,
0
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0 2 4 6 8 10 12 14
Napięcie Ui [V]
Prad Ii [A]
Ii [A]
Liniowy (Ii [A])
