Εισαγωγική Άσκηση. Γνωριμία με το εργαστήριο

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εισαγωγική Άσκηση. Γνωριμία με το εργαστήριο"

Πλούταρχος Καραμήτσος
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΤΙ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΙΑΒΑΣΕΙΣ: Εισαγωγική Άσκηση Γνωριμία με το εργαστήριο Τη «Θεωρητική εισαγωγή» από την άσκηση 0 στις σελίδες του βιβλίου σου. Ακόμη τις παραγράφους που έχουν τίτλο «Λειτουργία του ψηφιακού πολυμέτρου FLUKE 179» και «Πως μετρώ τάση με το FLUKE 179» που υπάρχουν στις σελίδες του βιβλίου σου καθώς και το «Πως μετρώ αντισταση με το FLUKE 179» στη σελίδα 17. ΓΙΑ ΝΑ ΘΥΜΗΘΕΙΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΜΟΝΑ ΩΝ: Αν θέλεις να πας από μια μονάδα με πρόθεμα προς τη βασική μονάδα πετάς το πρόθεμα και το αντικαθιστάς με τον πολλαπλασιαστικό παράγοντα Π.χ. 2km = m ηλαδή πέταξα το πρόθεμα k και στη θέση του έβαλα το 10 3 δηλαδή τον πολλαπαλσιαστικό παράγοντα που αντιστοιχεί στο k (βλέπε παραπάνω πίνακα) Αν θέλεις να πας από τη βασική μονάδα σε μια μονάδα με πρόθεμα προσθέτεις το πρόθεμα και μπροστά του βάζεις τον πολλαπλασιαστικό παράγοντα αλλά στον εκθέτη του αλλάζεις πρόσημο Π.χ. 2m = km ηλαδή πρόσθεσα το πρόθεμα k και μπροστά του έβαλα το 10-3 δηλαδή τον πολλαπαλσιαστικό παράγοντα που αντιστοιχεί στο k (βλέπε παραπάνω πίνακα) αλλά με αντίθετο πρόσημο στον εκθέτη. 3

2 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Κάντε τις παρακάτω μετατροπές μονάδων 1 mv =... V 2,5 ΜΩ =... Ω 7 pf =... F 1,5 A =... ma 3,4 V =... kv 1,2 m=... cm 0,2 mf=... nf ΣΚΟΠΟΣ: α) Να εξοικειωθείς με το χώρο του εργαστηρίου β) Να θυμηθείς βασικές έννοιες από θεωρία ηλεκτρισμού και να εξασκηθείς σε μετατροπές μονάδων γ) Να γνωρίσεις μερικά όργανα του εργαστηρίου και να μετρήσεις με πολύμετρο αντίσταση και τάση ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑΣ: Θα γνωρίσεις μερικά από τα όργανα του εργαστηρίου (πολύμετρο, πηγή τάσης). Θα δεις κάποια στοιχεία που είναι χρήσιμα για να φτιάξεις ένα κύκλωμα όπως καλώδια, αντιστάτες, πυκνωτές και πηνία. Θα πάρεις ένα αντιστάτη και θα μετρήσεις με πολύμετρο την αντίστασή του Στη συνέχεια θα μετρήσεις με πολύμετρο την αντίσταση του σώματός σου. Τέλος θα χρησιμοποιήσεις το πολύμετρο για να μετρήσεις την τάση μιας μπαταρίας. ΠΟΡΕΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: 1) Θα ξεκινήσεις μετρώντας την αντίσταση ενός αντιστάτη. Ο αντιστάτης είναι στοιχείο ενός κυκλώματος που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ροής του ρεύματος. 4

Για να μετρήσεις την αντίσταση του αντιστάτη (βλέπε διπλανό σχήμα): α) Παίρνεις το ψηφιακό πολύμετρο και βάζεις τον περιστροφικό διακόπτη επιλογής μεγέθους στο Ω, για να το μετατρέψεις σε ωμόμετρο.

3 Για να μετρήσεις την αντίσταση του αντιστάτη (βλέπε διπλανό σχήμα): α) Παίρνεις το ψηφιακό πολύμετρο και βάζεις τον περιστροφικό διακόπτη επιλογής μεγέθους στο Ω, για να το μετατρέψεις σε ωμόμετρο. β) Παίρνεις δύο καλώδια. Συνδέεις με το πρώτο, την COM (μαύρη) υποδοχή του ψηφιακού πολυμέτρου, με το ένα άκρο του αντιστάτη. Συνδέεις με το δεύτερο, την κόκκινη (V Ω) υποδοχή του ψηφιακού πολυμέτρου, με το άλλο άκρο του αντιστάτη. γ) ιαβάζεις στην οθόνη του πολυμέτρου την τιμή και τη μονάδα μέτρησης της αντίστασης του αντιστάτη. δ) Καταγράφεις τη τιμή στο κατάλληλο κελί του πίνακα στην αναφορά σου. Έπειτα κάνοντας μετατροπές μονάδων συμπληρώνεις τα γειτονικά του κελιά. 2) Στο δεύτερο μέρος της άσκησής σου θα μετρήσεις την αντίσταση του σώματός σου ανάμεσα στα δύο σου χέρια Αν δημιουργηθεί διαφορά δυναμικού (τάση) ανάμεσα σε δύο σημεία του σώματός σου, ηλεκτρικό ρεύμα θα το διαρρεύσει. Για δεδομένη διαφορά δυναμικού, η ένταση του ρεύματος που θα διαρρεύσει το σώμα σου εξαρτάται από την αντίσταση του σώματός σου. Μεγάλη τιμή της αντίστασης επιτρέπει τη διέλευση πολύ μικρής έντασης ρεύματος με συνέπεια να μη το νιώσεις καθόλου ενώ μικρή τιμή αντίστασης επιτρέπει τη διέλευση μεγάλης έντασης ρεύματος που ανάλογα με τη τιμή της μπορεί να σου δημιουργήσει από ισχυρό κτύπημα μέχρι και το θάνατο. Η αντίσταση του σώματός σου οφείλεται κυρίως στην ύπαρξη του δέρματος και όπως θα παρατηρήσεις σε λίγο είναι ευμετάβλητη. Εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως: την επιφάνεια επαφής, το πάχος του δέρματος την υγρασία του δέρματος. Η τιμή της κυμαίνεται από περίπου 1kΩ για λεπτό και υγρό δέρμα μέχρι 1-2ΜΩ για παχύ και ξηρό δέρμα α) Θα χρησιμοποιήσεις όπως και στο μέρος 1 της άσκησής σου το ψηφιακό πολύμετρο ως ωμόμετρο. ηλαδή θέτεις τον περιστροφικό διακόπτη επιλογής μεγέθους στο Ω και συνδέεις δύο καλώδια το πρώτο με την COM (μαύρη) υποδοχή και το δεύτερο με την κόκκινη υποδοχή (V Ω) του ψηφιακού πολυμέτρου. β) Για να μετρήσεις την αντίσταση του σώματός σου ανάμεσα στα δύο σου χέρια, πιάνεις με τον δείκτη και τον αντίχειρα του αριστερού χεριού το ελεύθερο άκρο του ενός καλωδίου και με τα αντίστοιχα δάχτυλα του δεξιού χεριού το ελεύθερο άκρο του άλλου καλωδίου. 5

γ) Καταγράφεις στα σχόλια της αναφοράς σου τρεις τιμές για την αντίσταση του σώματός σου που αντιστοιχούν στις εξής περιπτώσεις: i) κρατάς με τα δάχτυλά σου πολύ σφιχτά τα καλώδια.

4 γ) Καταγράφεις στα σχόλια της αναφοράς σου τρεις τιμές για την αντίσταση του σώματός σου που αντιστοιχούν στις εξής περιπτώσεις: i) κρατάς με τα δάχτυλά σου πολύ σφιχτά τα καλώδια. ii) κρατάς με τα δάχτυλά σου απαλά τα καλώδια. iii) βρέχεις τα δάχτυλά σου και κρατάς πολύ σφιχτά τα καλώδια. Γράφεις επίσης στα σχόλιά σου ποιοι από τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η τιμή της αντίστασης του σώματός σου μεταβλήθηκαν στις παραπάνω περιπτώσεις και πως εξαρτάται η αντίσταση από τον κάθε παράγοντα. δ) καταγράφεις στο κατάλληλο κελί του πίνακα της αναφορά σου την μικρότερη τιμή της αντίστασης του σώματός σου που μέτρησες και κάνοντας μετατροπές μονάδων συμπληρώνεις τα γειτονικά του κελιά. 3) Στο τρίτο μέρος της άσκησής σου θα μετρήσεις την τάση μιας μπαταρίας. Για να μετρήσεις την τάση της μπαταρίας (βλέπε διπλανό σχήμα): α) Παίρνεις το ψηφιακό πολύμετρο και βάζεις τον περιστροφικό διακόπτη επιλογής μεγέθους στο V, για να το μετατρέψεις σε βολτόμετρο. β) Παίρνεις δύο καλώδια. Συνδέεις με το πρώτο την COM (μαύρη) υποδοχή του ψηφιακού πολυμέτρου με τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας. Συνδέεις με το δεύτερο την κόκκινη (V Ω) υποδοχή του ψηφιακού πολυμέτρου με το θετικό πόλο της μπαταρίας. γ) ιαβάζεις στην οθόνη του πολυμέτρου την τιμή και τη μονάδα μέτρησης της τάσης της μπαταρίας. δ) Καταγράφεις την τιμή στο κατάλληλο κελί του πίνακα στην αναφορά σου. Έπειτα κάνοντας μετατροπές μονάδων συμπληρώνεις τα γειτονικά του κελιά. 4) Στο εργαστήριο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε μια πηγή συνεχούς τάσης που μπορεί να δώσει τάσεις μέχρι 30Volt. Αν αγγίξεις με τα χέρια σου τους ακροδέκτες της πηγής όταν η τάση της έχει τη μέγιστη τιμή της (V=30Volt) και η αντίσταση του σώματός σου έχει τη μκρότερη από τις τιμές που μέτρησες παραπάνω, υπολόγισε χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm (R=V/I), την τιμή του ρεύματος που θα διαρρεύσει το σώμα σου σε ma. Γράψτο στα σχόλια και πες τι θα νοιώσεις αν το ρεύμα αυτό διαπεράσει το σώμα σου κοιτάζοντας τον παρακάτω πίνακα με τα αποτελέσματα διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος από το ανθρώπινο σώμα. 6

5 Αποτελέσματα διιέλευσης ηλεκτριικού ρεύματος στο ανθρώπιινο σώμα Αίσθηση Συνεχές Ρεύμα (DC) 50Hz εναλλασσόμενο (AC) Κατώφλι αίσθησης 3mA 1mA Κτύπημα χωρίς πόνο 8mA 1.5mA Οδυνηρό πλήγμα 50mA 8mA Οδυνηρό κτύπημα με χάσιμο ελέγχου μυών (ίσως θανατηφόρο) Ισχυρό σοκ με δυσκολία στην αναπνοή Καρδιακή ανακοπή (με μεγάλη πιθανότητα θανατηφόρο) 60mA 80mA 500mA 15mA 20mA 100mA Τα αποτελέσματα της διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος από το σώμα εξαρτώνται από: Τα χαρακτηριστικά του ατόμου (μυϊκή μάζα, σύσταση σωματικών υγρών, κλπ) Τα χαρακτηριστικά του ρεύματος που περνά από το σώμα του (ένταση, συνεχές ή εναλλασσόμενο, συχνότητα εναλλασσόμενου). Τη διάρκεια διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος. Τη διαδρομή που θα ακολουθήσει το ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στο σώμα. Τις συνθήκες του περιβάλλοντος (π.χ. υγρασία) Προσοχή λοιπόν. Το ρεύμα μπορεί να γίνει πολύ επικίνδυνο. Η αναφορά σου θα περιλαμβάνει: 7

6 ΑΝΑΦΟΡΑ ΟΝΟΜΑ: ΤΜΗΜΑ: ΗΜ/ΝΙΑ: ΟΜΑΔΑ: Τίτλος άσκησης: Γνωριμία με το εργαστήριο Σκοπός της άσκησης: Να γίνει μια εισαγωγή σε θέματα ηλεκτρισμού. Να μάθουμε να αναγνωρίζουμε κάποια... Να μετρήσουμε με ένα πολύμετρο... Σχέδιο κυκλωμάτων Κύκλωμα για μέτρηση αντίστασης Κύκλωμα για μέτρηση τάσης (Σχεδιάστε το) Ω R Αντίσταση (αντιστάτη) Αντίσταση (σώματος) Μετρήσεις R αντ =... x Ω R αντ =... ΚΩ R αντ =... MΩ R σωμ =... x Ω R σωμ =... ΚΩ R σωμ =... MΩ Τάση (μπαταρίας) V=... Volt V=... mv V=... kv Τιμές αντίστασης σώματος: i) iii) Σχόλια Μετρώντας την αντίσταση του σώματός μας παρατηρήσαμε ότι... ii) V Το ρεύμα που θα περάσει από το σώμα μου θα είναι: R = I =... I 8

Σχετικά έγγραφα

ΑΣΚΗΣΗ 0. Κύκλωμα - Όργανα

ΑΣΚΗΣΗ 0. Κύκλωμα - Όργανα ΑΣΚΗΣΗ 0 Κύκλωμα Όργανα ΤΙ ΧΡΕΙΑΖΟΜΑΣΤΕ: Ένα τροφοδοτικό GP 4303D, δύο πολύμετρα FLUKE 179 ένα λαμπάκι πυρακτώσεως, ένα πυκνωτή και καλώδια. ΣΚΟΠΟΣ: α) Να μάθουμε να φτιάχνουμε ένα κύκλωμα στον πάγκο β)