ΑΣΚΗΣΗ 5 Συνδεσμολογία Αντιστάσεων Ι (αντιστάσεις σε σειρά)

Σχετικά έγγραφα
ΑΣΚΗΣΗ 6 Συνδεσμολογία Αντιστάσεων ΙI (αντιστάσεις σε παράλληλη σύνδεση) Σκοπός

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 2 περιόδους

ΑΣΚΗΣΗ 3 Θεωρία Σφαλμάτων Σκοπός

2. Ο νόμος του Ohm. Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, η τάση V στα άκρα ενός αγωγού με αντίσταση R που τον διαρρέει ρεύμα I δίνεται από τη σχέση: I R R I

ΑΣΚΗΣΗ 3 Γέφυρα Wheatstone

Συνδυασμοί αντιστάσεων και πηγών

ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: 1 ΣΚΟΠΟΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ...

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΊΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΤΕΙ ΧΑΛΚΙΔΑΣ ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑΣ. Βικτωρία Σγαρδώνη Ηλ/γος Μηχ/κος, ΜSc, DIC

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: 1 ΣΚΟΠΟΣ 1 2 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ 1 3 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 5 4 ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ 5

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ "ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ" Γ Λυκείου Β Φάση: Πειραματικό μέρος : 14/04/2018 Q E-2

ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΕ ΣΕΙΡΑ ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: ΕΠΩΝΥΜΟ: ΟΝΟΜΑ: ΑΜ: 1 ΣΚΟΠΟΣ 1 2 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ 1 3 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 7 4 ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ 7

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΕΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ 1 - ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

ΒΑΘΜΟΣ : /100, /20 ΥΠΟΓΡΑΦΗ:.

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις

2.5 Συνδεσμολογία Αντιστατών

Μια από τις σημαντικότερες δυσκολίες που συναντά ο φυσικός στη διάρκεια ενός πειράματος, είναι τα σφάλματα.

Εργαστηριακή Άσκηση στη Φυσική Γενικής Παιδείας Β' Λυκείου Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ

Άσκηση 1. Όργανα εργαστηρίου, πηγές συνεχούς τάσης και μετρήσεις

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

Σύνδεση αντιστατών σε σειρά

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2018

Φυσική για Μηχανικούς

Θέµατα Εξετάσεων 94. δ. R

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

Κεφάλαιο 4 Κυκλώματα σε Σειρά

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ. Για τις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της. ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

Workshops. Εισηγητής: Παλιούρας Αριστείδης

ΓΓ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 2ο: Ηλεκτρικό ρεύμα

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Γ Γυμνασίου Σελ. 1 από 9

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

ΗΜΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΣΕΝΑΡΙΟΥ με χρήση Τ.Π.Ε. ΤΙΤΛΟΣ: «Απλά ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος» 5 ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Κεφάλαιο 6: Δυναμικός Ηλεκτρισμός

ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ. Ηλεκτρική τάση - Ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος Αντιστάτης Αντίσταση Ισοδύναμη ή ολική αντίσταση

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

ΣΤΟΧΟΙ : Ο μαθητής να μπορεί να :

ΗΥ-121: Ηλεκτρονικά Κυκλώματα Γιώργος Δημητρακόπουλος. Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΑΣΚΗΣΗ 2 Θεωρία Σφαλμάτων

Άσκηση 13. Θεωρήματα Δικτύων

Φυσική για Μηχανικούς

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου Βασικές αρχές ηλεκτροτεχνίας

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 2 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

HMY 102 Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα (1) 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

- 1 - ΜΕΛΕΣΗ ΦΑΡΑΚΣΗΡΙΣΙΚΗ ΚΑΜΠΤΛΗ: Ηλεκτρικής πηγής, ωμικού καταναλωτή και διόδων πυριτίου και γερμανίου, με τη ΛΑ- LoggerProGR.

Πειραματικός σχεδιασμός της χαρακτηριστικής καμπύλης παθητικής διπολικής συσκευής ηλεκτρικού κυκλώματος. Σκοπός και κεντρική ιδέα της άσκησης

2 ο Διαγώνισμα Γ Γυμνασίου Κυριακή 15 Ιανουαρίου 2017

ΕΝΩΣΗ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ 7 ος Πανελλήνιος Διαγωνισμός Φυσικής Γ Γυμνασίου. ΘΕΜΑΤΑ 7 ου ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ.

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ενότητα 4:

Φυσική για Μηχανικούς

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

Ηλεκτρικό Κύκλωμα, Τάση & Ένταση Ηλεκτρικού Ρεύματος, Αντίσταση

ΘΕΜΑ Α και δίπλα το γράμμα

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ, ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM, ΚΑΝΟΝΕΣ ΤΟΥ KIRCHOFF

ΑΣΚΗΣΗ 1 η ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Στόχοι της εργαστηριακής άσκησης είναι η εξοικείωση των σπουδαστών με την:

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

[1] ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΤΑΞΗ : B ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017

Άσκηση 2 3. Πώς θα μπορούσατε να ανάψετε τη λάμπα της παρακάτω εικόνας χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο και μία μπαταρία; Υποδείξτε τρόπο.

Βασικά στοιχεία Ηλεκτρισμού

ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΑΣΗΣ ΣΦΑΛΜΑΤΑ

Πειραματική διάταξη μελέτης, της. χαρακτηριστικής καμπύλης διπόλου

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 4. Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο

(α) Σχ. 5/30 Σύμβολα πυκνωτή (α) με πολικότητα, (β) χωρίς πολικότητα

Ηλεκτρικό κύκλωµα. Βασική θεωρία

Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός για την επιλογή στη 13η Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Επιστημών - EUSO 2015 Σάββατο 07 Φεβρουαρίου 2015 ΦΥΣΙΚΗ

1. ΕΝΤΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος δίνεται από την σχέση Ι = Με την βοήθεια την σχέσης αυτής

Φυσική Γ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα - Μέρος 2 ο. Βασίλης Γαργανουράκης Φυσική Γ Γυμνασίου

(E) Κώδικας. Το περιεχόμενο. Προγράμματος. διαφορετικά

ΑΣΚΗΣΗ 4 Χάραξη Καμπύλης, Ελάχιστα Τετράγωνα

α. Η ένδειξη 220 V σημαίνει ότι, για να λειτουργήσει κανονικά ο λαμπτήρας, πρέπει η τάση στα άκρα του να είναι 220 V.

Γ Γυμνασίου Τμήμα. Ημερομηνία. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 Νόμος του Ohm. Θεωρία που πρέπει να γνωρίζεις

Εργαστήριο Φυσικής II Ηλεκτρομαγνητισμός Άσκηση 1: Βασικές μετρήσεις συνεχούς ρεύματος και όργανα μετρήσεων

Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

Πηγές τάσης (τροφοδοτικά)

Transcript:

Σκοπός ΑΣΚΗΣΗ 5 Συνδεσμολογία Αντιστάσεων Ι (αντιστάσεις σε σειρά) Σκοπός της άσκησης αυτής είναι ο σπουδαστής να μπορέσει να σχεδιάζει κύκλωμα αντιστάσεων σε σειρά και να μετράει άγνωστα στοιχεία του κυκλώματος Θεωρητικό Υπόβαθρο Ωμικές Αντιστάσεις Από τη Φυσική είναι γνωστό ότι η ιδιότητα ενός σώματος να περιορίζει τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος διαμέσου του, ονομάζεται ηλεκτρική αντίσταση. Η αντίσταση συμβολίζεται με το Αγγλικό γράμμα R (Resistance). Για την κατανόηση της ηλεκτρικής αντίστασης μπορούμε να παρομοιάσουμε το φαινόμενο αυτό με το αντίστοιχο υδραυλικό (σχ. 1), όπου η ροή του νερού που εξέρχεται από τη βρύση ελαττώνεται όταν το λάστιχο πατηθεί σε κάποιο σημείο του. Η μονάδα μέτρησης της αντίστασης είναι το Ωμ και συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα Ω. Το όνομα αυτό δόθηκε προς τιμή του Γερμανού επιστήμονα Γκέορκ Ωμ (Ohm) (1787-1854) ο οποίος ασχολήθηκε με τα πρώτα ηλεκτρικά κυκλώματα. Πολλαπλάσια του Ω είναι: 1ΚΩ=1000Ω = 10 3 Ω Σχ. 1 Αν πατηθεί το λάστιχο ελαττώνεται η ροή του νερού 1ΜΩ=1000 000Ω = 10 6 Ω Στις ηλεκτρονικές συσκευές συναντιούνται αριθμός εξαρτημάτων που σχεδιάζονται και κατασκευάζονται, ώστε να έχουν συγκεκριμένη τιμή αντίστασης, ή τιμή που να μεταβάλλεται μεταξύ κάποιων ορίων ανάλογα με κάποιο παράγοντα (π.χ. τη θερμοκρασία). Τα εξαρτήματα αυτά ονομάζονται αντιστάτες και η βασική εφαρμογή τους είναι να περιορίζουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία αντιστατών οι οποίοι διαφέρουν ως προς τη μορφή, το μέγεθος και χρήση. Ταξινομούνται όμως σε δύο κατηγορίες: α) αντιστάτες με σταθερή τιμή αντίστασης (γνωστοί ως σταθεροί αντιστάτες)

β) αντιστάτες με μεταβλητή τιμή αντίστασης (γνωστοί ως μεταβλητοί αντιστάτες, σχ.2) Σχ. 2 Τηλέφωνο μαζί με την πλακέτα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Διακρίνονται σε αυτή πλήθος σταθερών αντιστατών. Σταθεροί αντιστάτες Οι σταθεροί αντιστάτες συναντιούνται σχεδόν σε όλα τα κυκλώματα των ηλεκτρονικών κατασκευών και κατασκευάζονται με διάφορες μεθόδους και υλικά. Ο αντιστάτης μεμβράνης άνθρακα είναι ο πιο συνηθισμένος και χρησιμοποιείται στο μάθημα μας για την κατασκευή διαφόρων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Αποτελείται από σκόνη άνθρακα αναμειγμένη με μονωτικό υλικό που παίρνει μια κυλινδρική μορφή που καλύπτεται με μονωτικό περίβλημα. Στα δύο άκρα του κυλινδρικού σχήματος τοποθετούνται ακροδέκτες (σχ. 3 ) (α) ΜΟΡΦΗ (β) ΣΥΜΒΟΛΑ (γ) Σχ. 3 (α) Μορφή σταθερού αντιστάτη (β) και (γ) σύμβολα του σταθερού αντιστάτη Χαρακτηριστικά των αντιστατών Γενικά οι σταθεροί αντιστάτες έχουν τα πιο κάτω βασικά χαρακτηριστικά στοιχεία: α) Ονομαστική τιμή αντίστασης. Το στοιχείο αυτό δείχνει την τιμή της αντίστασης που αναμένεται να έχει ο αντιστάτης, π.χ. 390Ω

β) Ανοχή (ακρίβεια). Το στοιχείο αυτό δείχνει τη μέγιστη απόκλιση της τιμής του αντιστάτη από την ονομαστική του τιμή. Για παράδειγμα αντιστάτης με ανοχή 5% μπορεί να έχει τιμή 5% πιο πάνω ή κάτω από την ονομαστική του τιμή. γ) Ισχύς. Το στοιχείο αυτό δείχνει σε γενικές γραμμές τη μέγιστη ένταση (ρεύμα) που μπορεί να περάσει μέσα από το εξάρτημα. Η μονάδα μέτρησης της ισχύος είναι το βάτ και συμβολίζεται με το Aγγλικό γράμμα W (Watt). Οι σταθεροί αντιστάτες μεμβράνης άνθρακα κατασκευάζονται με τιμές ισχύος 0.125W, 0.25W, 0.5W, 1W και 2W. Όσο προχωρούμε σε μεγαλύτερη ισχύ το μέγεθος του αντιστάτη γίνεται μεγαλύτερο. Κώδικας χρωμάτων αναγνώριση ονομαστικής τιμής και ακρίβειας της αντίστασης Η ονομαστική τιμή της αντίστασης του σταθερού αντιστάτη μεμβράνης άνθρακα μπορεί να αναγνωριστεί με τη βοήθεια έγχρωμων δακτυλίων γύρω από το εξάρτημα. Για αντιστάτες με ποσοστό ανοχής 5% και 10% ο κώδικας αποτελείται από τέσσερις έγχρωμους δακτυλίους (σχ.4). Ο πρώτος δακτύλιος θεωρείται αυτός που βρίσκεται πιο κοντά στο ένα από τα δύο άκρα του αντιστάτη. Σχ. 4 Με την ανάγνωση τιμών από τον κώδικα χρωμάτων ο αντιστάτης κρατιέται όπως φαίνεται στο σχ. 4 και η αναγνώριση της ονομαστικής τιμής του αντιστάτη γίνεται με τον ακόλουθο τρόπο: Ο πρώτος δακτύλιος μας δίνει το πρώτο ψηφίο της τιμής της αντίστασης. Ο δεύτερος δακτύλιος μας δίνει το δεύτερο ψηφίο της τιμής της αντίστασης. Ο τρίτος δακτύλιος μας δίνει τον αριθμό των μηδενικών τα οποία και προσθέτουμε στα δύο προηγούμενα ψηφία. Ο τέταρτος δακτύλιος μας δίνει την ανοχή (ακρίβεια) του αντιστάτη.

Πίνακας 5.1 Κώδικας χρωμάτων για την αναγνώριση της τιμής των χρώμα 1 ος δακτύλιος πρώτο ψηφίο 2 ος δακτύλιος δεύτερο ψηφίο 3 ος δακτύλιος αριθμός μηδενικών Μαύρο 0 0 - Καφέ 1 1 0 Κόκκινο 2 2 00 Πορτοκαλί 3 3 000 Κίτρινο 4 4 000 0 Πράσινο 5 5 000 00 Μπλε 6 6 000 000 Ιώδες 7 7 000 000 0 (Βιολετί) Γκρίζο 8 8 - Άσπρο 9 9-4 ος δακτύλιος ανοχή Χρυσό 5% Ασημί 10% Χωρίς χρώμα 20% Παράδειγμα Ένας αντιστάτης έχει το χρωματισμό που φαίνεται πιο κάτω, ζητείται η τιμή του αντιστάτη. Η τιμή της αντίστασης του διπλανού αντιστάτη είναι 10 000 Ω ή 10ΚΩ με ανοχή 5% καφέ μαύρο πορτοκαλί χρυσό 1 0 000 5% Υπολογισμός τιμής σταθερής αντίστασης

Νόμος του Ωμ Πολλές φορές βρισκόμαστε στην ανάγκη να υπολογίσουμε την τιμή ενός αντιστάτη που θα χρησιμοποιηθεί σε απλό κύκλωμα (σχ.6). Ο υπολογισμός του αντιστάτη μπορεί να γίνει με τη βοήθεια του γνωστού από τη Φυσική νόμου του Ωμ. Σχ. 6 Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα Ο Γκέορκ Ωμ ανακάλυψε τη σχέση μεταξύ της έντασης(i), της τάσης(u) και της αντίστασης(r) σε ένα κύκλωμα με ένα αντιστάτη. Ο νόμος του Ωμ, ο οποίος είναι ένας από τους βασικότερους νόμους της ηλεκτρολογίας (σχ. 6) αναφέρει ότι, «η ένταση (I)του ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει διαμέσου ενός αντιστάτη, είναι ευθέως ανάλογη με την τάση στα άκρα του και αντιστρόφως ανάλογη της αντίστασης του». Ο νόμος του Ωμ εκφράζεται με τη σχέση I = R U U =I R R = U I Οι μονάδες μέτρησης της τάσης U είναι τα V (Volts) και της έντασης I είναι τα A (Amperes). Με πιο απλά λόγια ο νόμος του Ωμ δείχνει ότι, Με την τιμή R του αντιστάτη σταθερή: Αν η τάση U αυξηθεί, τότε αυξάνεται ανάλογα και το ρεύμα I (ένταση) και αντιθέτως. Με την τιμή U της τάσης σταθερή: Αν η αντίσταση R αυξηθεί, τότε το ρεύμα Ι (ένταση) μειώνεται και αντιθέτως Παράδειγμα Ποια είναι η ένταση του ρεύματος στο διπλανό κύκλωμα του αν η λάμπα έχει αντίσταση 100Ω ; U 9V I =, Ι =, Ι = 0,09Α R 100Ω

Τα Κυκλώματα Σειράς Τα κυκλώματα που αποτελούνται από μία μόνο μπαταρία και ένα φορτίο αντίστασης είναι πολύ απλά στο να μελετηθούν, αλλά δεν τα συναντάμε συχνά σε πρακτικές εφαρμογές. Συνήθως, βρίσκουμε κυκλώματα όπου περισσότερα από δύο συστατικά είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους. Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι για να συνδεθούν περισσότερα από δύο συστατικά ενός κυκλώματος : σε σειρά (series) και παράλληλα (parallel). Πρώτα, ένα παράδειγμα ενός κυκλώματος σε σειρά : Εδώ έχουμε τρεις αντιστάτες (R1, R2 και R3), που είναι συνδεδεμένοι σε σειρά από τον έναν ακροδέκτη της μπαταρίας στον άλλον. Το βασικό χαρακτηριστικό ενός κυκλώματος σε σειρά (series circuit) είναι ότι υπάρχει μία μόνο διαδρομή για τη ροή των ηλεκτρονίων. Σ αυτό το κύκλωμα, τα ηλεκτρόνια ρέουν σε μια κατεύθυνση αντίθετη με τη φορά των δεικτών του ρολογιού, δηλαδή από το σημείο 4 στο σημείο 3 στο σημείο 2 στο σημείο 1 και ξανά πίσω στο 4. Η βασική ιδέα μιας σύνδεσης σε σειρά (series connection) είναι ότι όλα τα συστατικά είναι συνδεδεμένα από άκρο σε άκρο σε μια γραμμή ώστε να σχηματισθεί μία μοναδική διαδρομή για τα ηλεκτρόνια : Από την άλλη μεριά, η βασική ιδέα μιας παράλληλης σύνδεσης (parallel connection) είναι ότι όλα τα συστατικά είναι συνδεδεμένα στα ίδια άκρα τους. Υπάρχουν πολλές διαδρομές για να ακολουθήσουν τα ηλεκτρόνια, αλλά μία μόνο τάση.

Απλά Κυκλώματα Σειράς Θα ξεκινήσουμε μ ένα κύκλωμα σειράς που αποτελείται από τρεις αντιστάτες και μία μπαταρία : Η πρώτη αρχή που πρέπει να κατανοήσουμε σχετικά με τα κυκλώματα σειράς είναι ότι η ποσότητα του ρεύματος είναι η ίδια για όλα τα στοιχεία (συστατικά) του κυκλώματος. Αυτό συμβαίνει γιατί υπάρχει μία μόνο διαδρομή που μπορούν να ακολουθήσουν τα ηλεκτρόνια σ ένα κύκλωμα σειράς και επειδή τα ελεύθερα ηλεκτρόνια περνάνε μέσα από τους αγωγούς όπως οι βόλοι σ ένα σωλήνα, οπότε ο ρυθμός της ροής, δηλαδή η ταχύτητα των βόλων, είναι ο ίδιος σε κάθε σημείο του κυκλώματος. Από τον τρόπο που είναι τοποθετημένη η μπαταρία των 9 volt, μπορούμε να πούμε ότι τα ηλεκτρόνια θα ρέουν στο κύκλωμα με φορά αντίθετη της φοράς των δεικτών του ρολογιού, δηλαδή από το σημείο 4 στο 3 στο 2 στο 1 και πίσω στο 4. Έχουμε μία πηγή τάσης και τρεις αντιστάσεις. Πώς θα εφαρμόσουμε τον Νόμο του Ohm εδώ; Μια σημαντική υπενθύμιση για τον Νόμο του Ohm είναι ότι όλες οι ποσότητες (τάση, ρεύμα, αντίσταση και ισχύς) συσχετίζονται μεταξύ τους όσον αφορά δύο σημεία ενός κυκλώματος. Για παράδειγμα, με μία μόνο μπαταρία και έναν αντιστάτη σ ένα κύκλωμα, μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε μια ποσότητα επειδή όλες εφαρμόζονται στα ίδια δύο σημεία του κυκλώματος :

Εφόσον τα σημεία 1 και 2 είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους μ ένα σύρμα αμελητέας αντίστασης, όπως και τα σημεία 3 και 4, μπορούμε να πούμε ότι το σημείο 1 έχει την ίδια τάση (electrically common) με το σημείο 2 και το σημείο 3 έχει την ίδια τάση (electrically common) με το σημείο 4. Εφόσον γνωρίζουμε ότι έχουμε 9 volts ηλεκτρεγερτικής δύναμης ανάμεσα στα σημεία 1 και 4 (απευθείας στα άκρα της μπαταρίας) και εφόσον το σημείο 2 έχει την ίδια τάση με το σημείο 1 και το σημείο 3 την ίδια τάση με το σημείο 4, θα πρέπει να έχουμε 9 volts και ανάμεσα στα σημεία 2 και 3 (απευθείας στα άκρα του αντιστάτη). Συνεπώς, μπορούμε να εφαρμόσουμε τον Νόμο του Ohm (I = E/R) για το ρεύμα που διαρρέει τον αντιστάτη, επειδή γνωρίζουμε την τάση (E) που εφαρμόζεται στον αντιστάτη και την αντίστασή του (R). Και οι τρεις ποσότητες (E, I, R) εφαρμόζονται στα ίδια δύο σημεία στο κύκλωμα και στον ίδιο αντιστάτη, έτσι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο του Νόμου του Ohm. Όμως, σε κυκλώματα που περιέχουν περισσότερους από έναν αντιστάτες, θα πρέπει να είμαστε προσεκτικοί στο πώς εφαρμόζουμε τον Νόμο του Ohm. Στο παράδειγμα κυκλώματος με τρεις αντιστάτες παρακάτω, ξέρουμε ότι έχουμε 9 volts ανάμεσα στα σημεία 1 και 4, που είναι η ποσότητα της ηλεκτρεγερτικής δύναμης που προσπαθεί να σπρώξει τα ηλεκτρόνια μέσω της σειράς των αντιστάσεων R1, R2 και R3. Όμως, δεν μπορούμε να πάρουμε την τιμή των 9 volts και να την διαιρέσουμε με 3 kω, 10 kω ή 5 kω ώστε να προσπαθήσουμε να βρούμε την τιμή του ρεύματος, επειδή δεν γνωρίζουμε πόση τάση υπάρχει σε καθέναν από τους αντιστάτες. Ο αριθμός των 9 volts είναι μια συνολική ποσότητα για ολόκληρο το κύκλωμα, ενώ οι αριθμοί των 3 kω, 10 kω και 5 kω αποτελούν ανεξάρτητες ποσότητες για καθέναν από τους τρεις αντιστάτες. Αν πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε έναν αριθμό για τη συνολική τάση σ

έναν τύπο του Νόμου του Ohm μ έναν αριθμό για την καθεμία αντίσταση, το αποτέλεσμα δεν θα είναι σωστό. Για την R1, ο Νόμος του Ohm θα συσχετίσει την ποσότητα της τάσης στα άκρα της R1 με το ρεύμα που την διαρρέει και με δεδομένο ότι η αντίσταση της R1 είναι ίση με 3 kω, έχουμε : Αλλά, εφόσον δεν γνωρίζουμε την τάση που υπάρχει στα άκρα της R1 και δεν γνωρίζουμε το ρεύμα που διαρρέει την R1, δεν μπορούμε να κάνουμε υπολογισμούς με κανέναν τύπο. Τα ίδια ισχύουν και για την R2 και την R3. Τι μπορούμε να κάνουμε; Γνωρίζουμε την τάση της πηγής (9 volts) που εφαρμόζεται στα άκρα του συνδυασμού των R1, R2 και R3 και γνωρίζουμε την αντίσταση του κάθε αντιστάτη, αλλά δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον Νόμο του Ohm για να βρούμε το ρεύμα του κυκλώματος. Μόνο αν γνωρίζαμε τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος, θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε το συνολικό ρεύμα με τον τύπο (I = E/R). Αυτό μας φέρνει στη δεύτερη αρχή των κυκλωμάτων σειράς : η συνολική αντίσταση ενός κυκλώματος σειράς είναι ίση με το άθροισμα των ανεξάρτητων αντιστάσεων. Αυτό σημαίνει ότι όσο περισσότεροι αντιστάτες υπάρχουν σε σειρά που θα πρέπει να διασχίσουν τα ηλεκτρόνια, τόσο πιο δύσκολο θα είναι για τα ηλεκτρόνια να περάσουν. Στο παράδειγμά μας, έχουμε τρεις αντιστάτες σε σειρά με τιμές 3 kω, 10 kω και 5 kω, που μας δίνει μια συνολική αντίσταση 18 kω : Στην ουσία, υπολογίσαμε την ισοδύναμη αντίσταση του συνδυασμού των R1, R2 και R3. Γνωρίζοντας το αποτέλεσμα, μπορούμε τώρα να ξανασχεδιάσουμε το κύκλωμα μ έναν μόνο αντιστάτη που αντιπροσωπεύει τον συνδυασμό των R1, R2 και R3 :

Τώρα έχουμε όλα τα απαραίτητα στοιχεία για να μπορέσουμε να υπολογίσουμε το ρεύμα του κυκλώματος, δηλαδή την τάση ανάμεσα στα σημεία 1 και 4 (9 volts) και την αντίσταση ανάμεσα στα σημεία 1 και 4 (18 kω) : Γνωρίζοντας ότι το ρεύμα είναι το ίδιο μέσα απ όλα τα στοιχεία ενός κυκλώματος σειράς, μπορούμε τώρα να πάμε πίσω στο αρχικό σχήμα και να σημειώσουμε το ρεύμα μέσα από κάθε συστατικό του κυκλώματος : Τώρα που γνωρίζουμε το ρεύμα που περνάει μέσα από κάθε αντιστάτη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον Νόμο του Ohm για να βρούμε την πτώση τάσης σε κάθε αντιστάτη:

Προσέξτε τις πτώσεις τάσεις σε κάθε αντιστάτη και ότι το άθροισμα των πτώσεων τάσης (1.5 + 5 + 2.5) είναι ίσο με την τάση (τροφοδοσία) της μπαταρίας : 9 volts. Αυτή είναι η τρίτη αρχή των κυκλωμάτων σειράς : ότι η τάση τροφοδοσίας είναι ίση με το άθροισμα των επί μέρους (ανεξάρτητων) πτώσεων τάσης. Παρ όλα αυτά, η μέθοδος που μόλις χρησιμοποιήσαμε για να αναλύσουμε αυτό το απλό κύκλωμα σειράς μπορεί να απλοποιηθεί για καλύτερη κατανόηση. Χρησιμοποιώντας έναν πίνακα για να γράψουμε όλες τις τάσεις, τα ρεύματα και τις αντιστάσεις του κυκλώματος, γίνεται πολύ εύκολο να δούμε ποιες απ αυτές τις ποσότητες μπορούν να συσχετιστούν σε μια εξίσωση του Νόμου του Ohm : Ο κανόνας σ έναν τέτοιον πίνακα είναι να εφαρμόσουμε τον Νόμο του Ohm μόνο στις τιμές μέσα σε κάθε κάθετη στήλη. Για παράδειγμα, η ER1 μόνο με το IR1 και την R1, η ER2 μόνο με το IR2 και την R2 κοκ. Ξεκινάμε την ανάλυσή μας γεμίζοντας τα στοιχεία του πίνακα που μας έχουν δοθεί από την αρχή :

Όπως μπορούμε να δούμε από τη διάταξη των δεδομένων, δεν μπορούμε να εφαρμόσουμε τα 9 volts της ET (συνολική τάση) σε καμία από τις αντιστάσεις (R1, R2 ή R3) με κάποιον τύπο του Νόμου του Ohm επειδή βρίσκονται σε διαφορετικές στήλες. Τα 9 volts της τάσης της μπαταρίας δεν εφαρμόζονται απευθείας στα άκρα των R1, R2 ή R3. Όμως, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τους «κανόνες» των κυκλωμάτων σειράς για να γεμίσουμε τις κενές θέσεις σε μια οριζόντια γραμμή. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον κανόνα των αντιστάσεων σε σειρά για να βρούμε τη συνολική αντίσταση από το άθροισμα των επιμέρους αντιστάσεων : Τώρα, με μια τιμή για τη συνολική αντίσταση στη δεξιά στήλη (Total), μπορούμε να εφαρμόσουμε τον Νόμο του Ohm I = E/R για τη συνολική τάση και τη συνολική αντίσταση ώστε να βρούμε το συνολικό ρεύμα των 500 µa : Μετά, γνωρίζοντας ότι το ρεύμα μοιράζεται εξ ίσου απ όλα τα συστατικά ενός κυκλώματος σειράς (ένας άλλος «κανόνας» των κυκλωμάτων σειράς), μπορούμε να γράψουμε τα ρεύματα για τον κάθε αντιστάτη :

Τέλος, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον Νόμο του Ohm για να βρούμε την πτώση τάσης στα άκρα του κάθε αντιστάτη, σε κάθε στήλη ξεχωριστά : Συνοψίζοντας, ένα κύκλωμα σειράς είναι εκείνο που έχει μία μόνο διαδρομή για να ακολουθήσουν τα ηλεκτρόνια. Απ αυτόν τον ορισμό, προκύπτουν τρεις κανόνες για τα κυκλώματα σειράς : 1. Όλα τα συστατικά μοιράζονται το ίδιο ρεύμα. 2. Οι αντιστάσεις προστίθενται για να δημιουργήσουν μια μεγαλύτερη, συνολική αντίσταση. 3. Οι πτώσεις τάσης προστίθενται για να δημιουργήσουν μια μεγαλύτερη, συνολική τάση. Ανασκόπηση Τα συστατικά σ ένα κύκλωμα σειράς μοιράζονται το ίδιο ρεύμα : I συνολικό = I 1 = I 2 =... I n Η συνολική αντίσταση σ ένα κύκλωμα σειράς είναι ίση με το άθροισμα των επιμέρους αντιστάσεων : R συνολική = R 1 + R 2 +... R n Η συνολική τάση σ ένα κύκλωμα σειράς είναι ίση με το άθροισμα των επιμέρους πτώσεων τάσης : E συνολική = E 1 + E 2 +... E n

Πειραματικό Μέρος Σχηματίστε κύκλωμα αντιστάσεων σε σειρά που θα σας ζητηθεί. Τροφοδοτείστε το κύκλωμα με συνεχές ρεύμα και αφού αναγνωρίσετε όλα τα γνωστά στοιχεία τοποθετήστε κατάλληλα τα μετρητικά σας όργανα έτσι ώστε να μετρήσετε τα άγνωστα. Αποτελέσματα και επεξεργασία Παρουσιάστε τα αποτελέσματά σας σε πινακοποιημένη μορφή (όπως π.χ. παρακάτω) Υπολογίστε τα άγνωστα μεγέθη και συμπληρώστε τα στον πίνακα. Υπολογίστε τα σφάλματα των μετρητικών οργάνων σας και συμπεριλάβετε τα στις μετρήσεις καθώς και στα αποτελέσματά σας. Χρησιμοποιήστε τους κανόνες διάδοσης σφαλμάτων όπου απαιτείται. Βιβλιογραφία [1] An introduction to error analysis by J.R.Taylor. A series of Books in Physics Eugene D.Commins, Editor University Science Books, Mill Valley, California. [2] Practical Physics by G.L.Squires. Mc Graw -Hill. London. [3] Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής, Τόμος Ι, Εκδόσεις Συμμετρία, Αθήνα 1999