LABORATORIJSKE VJEŽBE 3.Magdalena Kačan, Ena Vrček i Marija Vučemilo, 3.d

Listopad 2015.

MJERENJE KARAKTERISTIKE ŽARULJICE

Pribor: •izvor istosmjernog napona 4.5 V

•žaruljica

•prekidač

•voltmetar

•ampermetar

•otporna dekada (koristiti područje x10Ω)

•žice za spajanje

Zadatak: 1. Nacrtajte dijagram ovisnosti struje o naponu (I-U)

2. Nacrtajte dijagram ovisnosti otpora žarulje o struji (R-I)

3. Nacrtajte dijagram ovisnosti snage žarulje o naponu (P-U)

4. Kako bi izgledali ti dijagrami kada bi vrijedio Ohmov zakon (otpor R

je konstantan i neovisan o temperaturi)? Usporedite s

eksperimentalnim vrijednostima.

Listopad 2015.

V

A

Uputa: Sastavite strujni krug. Serijski spojite sve elemente strujnog kruga osim

voltmetra koji priključite paralelno na žaruljicu. Na otpornoj dekadi namjestite otpor

na 100Ω i sa tog položaja počnite mjerenja. Napravite 20-ak mjerenja.

Napomena: Od 100Ω do 20Ω možete mijenjati vrijednosti otpora po 10Ω, a od

20Ω do 0Ω mijenjajte vrijednosti otpora po 2Ω.

Nacrtajte odgovarajuću tablicu i upišite očitane vrijednosti.

Tok rada: Spojili smo sve elemente strujnog kruga serijski, osim

voltmetra koji smo paralelno spojili na žaruljicu (prikazano na skici).

Napravili smo 20 mjerenja, upisali rezultate u tablicu te ih usporedili.

Pomoću dobivenih rezultata smo nacrtali zadane dijagrame.

Skica:

Mjerenje:

Listopad 2015.

dekada

U(V) I(A) R(Ω) P(10−3W)1. 0.09 0.041 2.20 3.692. 0.10 0.043 2.33 4.303. 0.11 0.045 2.44 4.954. 0.12 0.048 2.50 5.765. 0.14 0.050 2.80 7.006. 0.17 0.053 3.21 9.017. 0.22 0.057 3.86 12.548. 0.30 0.060 5.00 18.009. 0.38 0.063 6.03 23.94

10. 0.47 0.067 7.01 31.4911. 0.57 0.072 7.92 41.0412. 0.68 0.077 8.83 52.3613. 0.81 0.083 9.76 67.2314. 0.97 0.090 10.78 87.3015. 1.16 0.098 11.84 113.6816. 1.40 0.108 12.96 151.2017. 1.71 0.119 14.37 203.4918. 2.10 0.132 15.91 277.2019. 2.59 0.147 17.62 380.7320. 3.22 0.164 19.63 528.08

Račun:

Listopad 2015.

R= UI P=U*I

R1= 0.09

0.041 = 2.20Ω P1=0.09*0.041=3.69*10−3 W

R2= 0.1

0.043 = 2.33Ω P2=0.1*0.043=4.30*10−3 W

R3= 0.11

0.045 = 2.44Ω P3=0.11*0.045=4.95*10−3 W

R4= 0.12

0.048 = 2.50Ω P4=0.12*0.048=5.76*10−3 W

R5= 0.14

0.050 = 2.80Ω P5=0.14*0.050=7.00*10−3 W

R6= 0.17

0.053 = 3.21Ω P6=0.17*0.053=9.01*10−3 W

R7= 0.22

0.057 = 3.86Ω P7=0.22*0.057=12.54*10−3 W

R8= 0.30

0.060 = 5.00Ω P8=0.30*0.060=18.00*10−3 W

R9= 0.38

0.063 = 6.03Ω P9=0.38*0.063=23.94*10−3 W

R10= 0.47

0.067 = 7.01Ω P1 0=0.47*0.067=31.49*10−3 W

Listopad 2015.

R11= 0.57

0.072 = 7.92Ω P1 1=0.57*0.072=41.04*10−3 W

R12= 0.68

0.077 = 8.83Ω P1 2=0.68*0.077=52.36*10−3 W

R13= 0.81

0.083 = 9.76Ω P1 3=0.81*0.083=67.23*10−3 W

R14= 0.97

0.090 = 10.78Ω P1 4=0.97*0.090=87.30*10−3 W

R15= 1.16

0.098 = 11.84Ω P1 5=1.16*0.098=113.68*10−3 W

R16= 1.40

0.108 = 12.96Ω P1 6=1.40*0.108=151.20*10−3 W

R1 7= 1.710.119 = 14.37Ω P1 7=1.71*0.119=203.49*10−3 W

R1 8= 2.10

0.132 = 15.91Ω P1 8=2.10*0.132=277.20*10−3 W

R1 9= 2.59

0.147 = 17.62Ω P1 9=2.59*0.147=380.73*10−3 W

R20= 3.22

0.164 = 19.63Ω P20=3.22*0.164=528.08*10−3 W

Dijagrami:

1. dijagram ovisnosti struje o naponu

Listopad 2015.

0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

I/A

U/V

2. dijagram ovisnosti otpora žarulje o struji

0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

R/Ω

I/A

3. dijagram ovisnosti snage žarulje o naponu

Listopad 2015.

0.00000 0.10000 0.20000 0.30000 0.40000 0.50000 0.60000 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

P/W

U/V

4. Kada bi vrijedio Ohmov zakon (otpor R je konstantan i neovisan o

temperaturi) dijagram ovisnosti struje o naponu ostao bi isti;

dijagram ovisnosti otpora žarulje o naponu bi prikazivao stalnu

vrijednost otpora te vrijednosti napona koje se povećavaju te bi taj

dijagram pokazivao pravac paralelan sa osi apscisa; dijagram

ovisnosti snage žarulje o naponu bi također ostao isti. Uočili smo da

se povećanjem napona i struje, povećava i otpor žaruljice te njezina

snaga.

Listopad 2015.

Zaključak: Ampermetrom smo mjerili struju u zadanom strujnom

krugu kroz 20 mjerenja, a voltmetrom napon. Dobivene rezultate

stavili smo u tablicu te iz njih izračunali otpor žaruljice pri svakom

mjerenju, te snagu iste.

Pitanja i odgovori:

1. Kako se mijenja otpor žaruljice s porastom struje i zašto?

2. Izračunajte snagu žaruljice pri radnom naponu od 3.5 V.

Listopad 2015.

3. Možete li iz vaših podataka procijeniti koja bi vrijednost za snagu

trebala pisati na žarulji?

4. Mijenja li se snaga žarulje? Obrazložite.

5. Ima li smisla provesti račun pogrešaka?

Listopad 2015.