180 - 1ος νόμος του kirchhoff, ( πειραματικά )
DESCRIPTION
180 - 1ος νόμος του Kirchhoff, ( πειραματικά ).TRANSCRIPT
180 – 1ος νόμος του Kirchhoff, ( πειραματικά ).
Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2014 - 2015
Γενικού Λυκείου Νυδριού Λευκάδος
Σε αυτό το πείραμα, θα κατασκευάσουμε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα,
με πηγή συνεχούς ρεύματος, αντιστάσεις και πολύμετρα,
για να δείξουμε πειραματικά
τον 1ο νόμο του Kirchhoff …
… με τον υπολογισμό των τιμών των ρευμάτων, μέσα από το πρόγραμμα.
τάση V = 5.2 volt
αντιστάσεις R1 = R2 = 4.7 Ω
Ρεύματα Ιεισ= Ιεξ = 2.22 Α
Ι1 = 1.11 Α
R1 = 4.7 Ω
R2 = 4.7 Ω
Ι1 = 1.11 Α
Ιεισ = 2.22 Α Ιεξ= 2.22 Α
V = 5.2 volt
Ιεισ= Ι1 + Ι2 = 2 Ι1
Ι1=Ιεισ / 2
Ι1 = Ι2
επειδή
R1=R2
R2 = 4.7 Ω
R1 = 4.7 Ω Ι1 = 1.11 Α
Ιεξ= 2.22 Α
Ιεισ = 2.22 Α
V = 5.2 volt
Ιεισ= Ι1 + Ι2 = 2 Ι1
Ι1=Ιεισ / 2
Ι1 = Ι2
επειδή
R1=R2
Θα χρειαστούμε μια πηγή συνεχούς ρεύματος, δύο αντιστάσεις, R2 = R1 = 47 Ω …
R1 = 47 Ω R2 = 47 Ω
τάση V
Τοποθετούμε τις δύο αντιστάσεις, R2 και R1,
σε τέτοια θέση, μπροστά από την πηγή …
Η πηγή συνεχούς ρεύματος
παραμένει κλειστή.
… ώστε να έχουμε χώρο, για να συνδέσουμε τα πολύμετρα στο ηλεκτρικό κύκλωμα,
όπως εδώ, που συνδέουμε το 1ο αμπερόμετρο σε σειρά με την 1η αντίσταση …
Η πηγή
συνεχούς ρεύματος
παραμένει κλειστή.
Η πηγή συνεχούς ρεύματος
παραμένει κλειστή.
… και το 2ο αμπερόμετρο που συνδέουμε σε σειρά με την 2η αντίσταση.
Η πηγή
συνεχούς ρεύματος
παραμένει κλειστή.
Συνδέουμε το 3ο αμπερόμετρο σε σειρά με την 2η αντίσταση
και την πηγή συνεχούς ρεύματος …
… και γεφυρώνουμε τις δύο αντιστάσεις, σε παράλληλη σύνδεση,
κλείνοντας το κύκλωμα.
Η πηγή
συνεχούς ρεύματος
παραμένει κλειστή.
Συνδέουμε το 4ο πολύμετρο, βολτόμετρο,
παράλληλα με την πηγή του συνεχούς ρεύματος,
για να έχουμε ακριβή ένδειξη
της τιμής της τάσης της πηγής …
Ρυθμίζουμε την τάση της πηγής
στα 5 Volt περίπου …
… και παρατηρούμε τις τιμές των ρευμάτων
επαληθεύοντας πειραματικά τον 1ο νόμο του Kirchhoff.
τάση V = 5.2 volt
αντιστάσεις R1 = R2 = 47 Ω
Ρεύματα Ιεισ≈ Ιεξ ≈ 0.22 Α
Ι1 = 0.11 Α
Ιεισ
Ιεξ
Ι1
V
Ιεισ= Ι1 + Ι2 = 2 Ι1
Ι1=Ιεισ / 2
Ι1 = Ι2
επειδή
R1=R2
Ρυθμίζοντας την τάση της πηγής
στα 10 Volt περίπου …
… παρατηρούμε πάλι τις τιμές των ρευμάτων και
διαπιστώνουμε την σχέση που έχουν μεταξύ τους.
τάση V = 10.01 volt
αντιστάσεις R1 = R2 = 47 Ω
Ρεύματα Ιεισ= Ιεξ = 0.42 Α
Ι1 = 0.21 Α
V
Ιεισ
Ιεξ
Ι1
Ιεισ= Ι1 + Ι2 = 2 Ι1
Ι1=Ιεισ / 2
Ι1 = Ι2
επειδή
R1=R2
Ιεξ
Ιεισ
Ι1
V Ρυθμίζουμε την τάση της πηγής
στα 15 Volt περίπου …
… και παρατηρούμε τις τιμές των ρευμάτων.
τάση V = 15 volt
αντιστάσεις R1 = R2 = 47 Ω
Ρεύματα Ιεισ ≈ Ιεξ ≈ 0.66 Α
Ι1 = 0.33 Α
Ιεισ= Ι1 + Ι2 = 2 Ι1
Ι1=Ιεισ / 2
Ι1 = Ι2
επειδή
R1=R2
Ιεξ
Ιεισ
Ι1
V
τάση V ≈ 20 volt
αντιστάσεις R1 = R2 = 47 Ω
Ρεύματα Ιεισ ≈ Ιεξ ≈ 0.90 Α
Ι1 = 0.45 Α
Τέλος, ρυθμίζουμε την τάση της πηγής
στα 20 Volt περίπου …
… και βλέπουμε ότι οι τιμές των ρευμάτων
επαληθεύουν πειραματικά τον 1ο νόμο του Kirchhoff.
Ιεισ= Ι1 + Ι2 = 2 Ι1
Ι1=Ιεισ / 2
Ι1 = Ι2
επειδή
R1=R2