DETERMINAREA REZISTENTEI ELECTRICE A UNUI REZISTOR prin metodele amonte si aval
Pentru realizarea acestui experiment, elevii
trebuie sa efectueze primul experiment "Studiul celui mai simplu circuit
electric", in care ei invata sa realizeze circuite electrice, folosind panoul pentru experiente de electricitate "
FIZ-EL-10", modul de conectare a apar 616c22g atelor de masura si citirea
indicatiilor acestora.
1. Consideratii teoretice
Legea
lui Ohm pentru o portiune de
circuit, are urmatoarea expresie matematica : I = U/R si de aici R = 
variind tensiunea
electrica la bornele rezistorului si de fiecare data masurand intensitatea curentului electric ce il
strabate , vom constata ca raportul U/I ramane constant (aproximativ, deoarece
intervin erorile de masurare) si care reprezinta rezistenta electrica a
rezistorului;
exista doua metode de
masurare a rezistentei electrice: metoda amonte si metoda aval.
1.A. Metoda amonte (voltmetrul se conecteaza inaintea ampermetrului)
Este folosita cand dorim sa masuram rezistente electrice mari (de ordinul sutelor de ohmi), comparativ
cu rezistenta ampermetrului care se inseriaza , R >> RA (RA
prea mica ca sa influenteze rezultatele masuratorilor curentului si tensiunii
electrice);
Metoda consta in conectarea
voltmetrului in paralel cu portiunea de
circuit care include si ampermetrul, asa cum se arata in fig. 1:
fig.1 fig.2
1.B. Metoda aval ( voltmetrul se conecteaza dupa ampermetru)
Este folosita cand dorim sa masuram rezistente electrice mici (0 - 100 Ω), comparative cu
rezistenta voltmetrului, R << RV ( RV este suficient de mare, incat
curentul care il strabte IV este f. mic si rezultatele masuratorilor
de curent si tensiune electrica, practic nu vor fi influentate de acest mod de
conectare).
Metoda consta in
conectarea voltmetrului direct la bornele rezistorului, sau a portiunii de
circuit considerate, asa cum se vede in fig.2:
2. Aparate necesare:
panoul pentru
experientele de electricitate FIZ-EL 10;
doua rezistoare cu rezistentele electrice R1=1505Ω, R2=8,1Ω
(se pot folosi si alte rezistoare);
1 miliampermetru (max.200 mA);
1 voltmetru;
sursa de tensiune c.c.;
strapi de legatura pentru asigurarea
continuitatii circuitului.
In toate experimentele de electricitate am folosit multimetre digitale si rezultatele obtinute s-au ridicat la inaltimea asteptarilor,dar se pot folosi si alte tipuri de aparate de masura ce se afla in dotarea laboratorului de fizica.
3. Obiective
elevii
sa-si formeze deprinderi de
realizare practica a circuitelor electrice;
sa
citeasca indicatiile
aparatelor de masura ;
sa
determine rezistenta electrica
a cel putin doua rezistoare (folosind
cele doua metode) .
4. Realizarea practica cu ajutorul panoului FIZ-EL-10
a) calcularea erorilor: absoluta si relativa;
b) sa reprezinte graficul, I = f(U) ( pe hartie milimetrica ) ;
c) sa prezinte propriile observatii, obtinute in timpul desfasurarii experimentelor.
Comentariu
Avand in vedere ca, nu stim de la inceput intre ce valori se incadreaza rezistenta electrica pe care trebuie sa o determinam, INTOTDEAUNA se utilizeaza metoda AVAL;
Din foto.2a se observa indicatiile aparatelor de masura:
miliampermetrul indica I= 25,8mA ;
voltmetrul indica U=7,33V.
R=284,1Ω
Pe panou se afla un rezistor cu Rx=275Ω (se observa daca se mareste foto.2a)
∆R=R-Rx eroarea absoluta;
∆R=9,1Ω , diferenta care provine din metoda pe care o folosim (miliampermetrul are rezistenta interna RA=9,1Ω, in acest caz);
∆R/Rx =9,1/275; ∆R/Rx =3,3% eroare relativa ceva mai mare dar se incadreaza in tolerenta cu care sunt confectionate rezistoarele;
Avan in vedere acest aspect, am detreminat rezistenta electrica a unui rezistor cu Rx = 1505Ω ( v. tabelul de date) si rezultatele sunt mai bune.
|
