ΑΣΚΗΣΗ 3 Γέφυρα Wheatstone

Σχετικά έγγραφα
Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις

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

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

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 2 περιόδους

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ, ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM, ΚΑΝΟΝΕΣ ΤΟΥ KIRCHOFF

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Άσκηση 1. Όργανα εργαστηρίου, πηγές συνεχούς τάσης και μετρήσεις

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

Εφόσον στα άκρα ενός στοιχείου σύνδεσης εφαρμόζεται η τάση U και εφόσον το στοιχείο

(E) Κώδικας. Το περιεχόμενο. Προγράμματος. διαφορετικά

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΟΠΟΙΟΥΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΕΝΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

Τίτλος Άσκησης : ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΜΕ ΤΗ ΓΕΦΥΡΑ WHEATSTONE

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

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

ΑΣΚΗΣΗ 6 Μέτρηση πραγματικής ηλεκτρικής ισχύος

ΑΣΚΗΣΗ 5 Συνδεσμολογία Αντιστάσεων Ι (αντιστάσεις σε σειρά)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΊΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. σε χρόνο t = 1,6 min, η εσωτερική αντίσταση της πηγής είναι 2 Ω και ο λαμπτήρας λειτουργεί κανονικά. Nα υπολογίσετε : Δ 3.

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΕΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ

Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από το μήκος κυλινδρικού αγωγού Μέτρηση ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης αγωγών ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

3 ο ΕΠΑΛ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ ΗΜΕΡΙΔΑ ΤΟΜΕΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΠΛΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ DC ΜΕ ΠΗΓΗ, ΩΜΙΚΟ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

Μελέτη χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής (με τη βοήθεια του Multilog)

Όργανα Μέτρησης Υλικά Πολύμετρο Πειραματική Διαδικασία

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

Σημειώσεις για την Άσκηση 2: Μετρήσεις σε RC Κυκλώματα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

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

ΣΧΟΛΕΙΟ:. Μαθητές/τριες που συμμετέχουν:

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΟΠΟΙΟΥΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΕΝΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΙ ΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

Παράρτημα. Πραγματοποίηση μέτρησης τάσης, ρεύματος, ωμικής αντίστασης με χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού Άσκηση εξοικείωσης

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

Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα (1) 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

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

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου Βασικές αρχές ηλεκτροτεχνίας

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

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

3.1 ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΜΕ ΤΗ ΓΕΦΥΡΑ WHEATSTONE ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έχει ένταση μέτρου

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ Προτεινόμενα Θέματα B ΓΕΛ Ιανουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2018

ΑΣΚΗΣΗ 7 ΚΥΚΛΩΜΑ R-L-C: ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΕ ΣΕΙΡΑ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 1 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΜΕ ΠΟΛΥΜΕΤΡΟ (ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΗ) ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

Φυσική Γενικής Παιδείας Β Λυκείου. Τράπεζα θεμάτων

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

Άσκηση 13. Θεωρήματα Δικτύων

ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 25/12/2016. Νόμος του Coulomb q1 q2 F K. C 8,85 10 N m Ένταση πεδίου Coulomb σε σημείο του Α

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ Ι Κεφάλαιο 4. Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

2π 10 4 s,,,q=10 6 συν10 4 t,,,i= 10 2 ημ 10 4 t,,,i=± A,,, s,,,

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

Φυσική Γενικής Παιδείας Β Λυκείου. Τράπεζα θεμάτων

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

1.1 Δύο σφαίρες με φορτίο 2Cb έχουν τα κέντρα τους σε απόσταση 2m. Πόση είναι η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ τους; Λύση

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

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

Workshops. Εισηγητής: Παλιούρας Αριστείδης

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΛΑΜΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΣΑΚΕΛΛΑΡΗ ΔΕΣΠΟΙΝΑ ΦΥΣΙΚΟΣ- M.SC.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 1 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΜΕ ΠΟΛΥΜΕΤΡΟ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ με χρήση ΤΠΕ: Τάση, ένταση, αντίσταση Νόμος Ohm Συνδεσμολογίες Αντιστατών Απλά ηλεκτρικά κυκλώματα 6 ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΒΑΘΜΟΣ : /100, /20 ΥΠΟΓΡΑΦΗ:.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΥΡΟΔΟΤΗΣΗΣ

ΑΣΚΗΣΗ 4 Φαινόμενο Hall

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ( σε αντιστάτη και λαμπτήρα )

ΑΣΚΗΣΗ 0. Κύκλωμα - Όργανα

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

«Εργαστήριο σε Θέματα Ηλεκτρικών Μετρήσεων»

ΣΤΟΧΟΙ : Ο μαθητής να μπορεί να :

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Ηλεκτροκινητήρας Εναλλασσόμενου Ρεύματος τύπου κλωβού. Άσκηση 9. Ηλεκτροκινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος τύπου κλωβού

ΜΕΤΡΗΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕ RTD

Κεφάλαιο 8 Μέθοδοι ανάλυσης κυκλωμάτων

Κεφάλαιο Η5. Ρεύμα και αντίσταση

ΤΟΠΙΚΟΣ ΠΡΟΚΡΙΜΑΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ - EUSO Σάββατο 7 Δεκεμβρίου Εξέταση στη Φυσική

Διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης B! Λυκείου.

1 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΚΑΜΠΥΛΗ ΩΜΙΚΟΥ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΚΑΙ ΛΑΜΠΤΗΡΑ ΠΥΡΑΚΤΩΣΗΣ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΑΝΟ 2019Κ4-1

Το αμπερόμετρο αποτελείται από ένα γαλβανόμετρο στο οποίο συνδέεται παράλληλα μια αντίσταση R

ΑΣΚΗΣΗ 6: ΜΕΤΡΗΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕ RTD

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

Επιταχύνοντας έναν αγωγό σε μαγνητικό πεδίο

Transcript:

ΑΣΚΗΣΗ 3 Γέφυρα Wheatstone Απαραίτητα όργανα και υλικά 3. Απαραίτητα όργανα και υλικά. Κιβώτιο ωμικών αντιστάσεων π.χ. 0,Ω έως Ω.. Μεταβλητή ωμική αντίσταση σε μορφή μεταλλικής χορδής που φέρει κινητή μεταλλική επαφή (δρομέα), για να μοιράζεται σε δύο επί μέρους αντιστάσεις, πάνω σε βαθμονομημένο κανόνα. 3. Γαλβανόμετρο. 4. Πηγή DC τάσης 0-5V. 5. Διάφορες άγνωστες ωμικές αντιστάσεις. 6. Άγνωστες αντιστάσεις σε μορφή χορδής ίδιου υλικού, ίδιου μήκους, διαφορετικής διαμέτρου και άγνωστες αντιστάσεις σε μορφή χορδής, διαφορετικού υλικού (ίδιου μήκους και διαμέτρου). 7. Διακόπτης τύπου Morse. 3. Απαραίτητες γνώσεις Ωμική αντίσταση υλικών, νόμος του Ohm. 3.3 Πείραμα 3.3. Σκοπός Η μέτρηση άγνωστων ωμικών αντιστάσεων (τις συμβολίζουμε με Χ ) χρησιμοποιώντας τη διάταξη της γέφυρας Wheatstone και η σύγκριση αυτών των τιμών με τις αναγραφόμενες τιμές των αντιστάσεων πάνω σ αυτές με το χρωματικό κώδικα. Επαλήθευση της σχέσης που υπολογίζει την ωμική αντίσταση ενός αγωγού από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του. 3.3. Θεωρία 3.3.. Γέφυρα Wheatstone Με τη βοήθεια του κυκλώματος της γέφυρας Wheatstone που απεικονίζεται στο σχήμα 3., (Wheatstone bridge), μπορούμε να μετρήσουμε την τιμή μιας άγνωστης αντίστασης. 43

ΑΣΚΗΣΗ 3 Γέφυρα Wheatstone G Γνωστή αντίσταση Άγνωστη αντίσταση + x Δ Πηγή Διακόπτης Σχήμα 3. Κύκλωμα της γέφυρας wheastone. Διακρίνουμε τα ακόλουθα στοιχεία: G: Γαλβανόμετρο (είναι όργανο με το οποίο μπορεί να διαπιστωθεί η ύπαρξη ή να μετρηθεί η ένταση ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα). Πηγή DC τάσης V έως 5V. + : Γνωστή μεταβλητή ωμική αντίσταση (π.χ. κιβώτιο αντιστάσεων). και είναι τα μήκη στα οποία μοιράζεται η μεταλλική χορδή από το δρομέα Δ, για τα οποία ισχύει ότι: +. Μια μεταλλική χορδή μήκους, εμβαδού διατομής s και υλικού ειδικής αγωγιμότητας (resistivity) ρ, έχει ωμική αντίσταση (resistance): r (3.) s Λόγω της σχέσης (3.) η αναλογία των ωμικών αντιστάσεων και των επί μέρους χορδών και ισοδυναμεί με αναλογία μηκών, δηλαδή: (3.) Όταν η γέφυρα Wheatstone ισορροπεί, δηλαδή το γαλβανόμετρο δε διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, ισχύει η αναλογία αντιστάσεων: + (3.3) και λόγω των σχέσεων (3.) και (3.) ισχύει: + (3.4) Σύμφωνα με τη διάταξη και τα σύμβολα του σχήματος 3., η τιμή της άγνωστης αντίστασης x υπολογίζεται από τη σχέση: + ( ) (3.5) Tη καλύτερη ακρίβεια μετρήσεων την έχουμε, όταν το κύκλωμα της γέφυρας ισορροπεί με. Αυτό πετυχαίνεται, αν επιλέξουμε γνωστή αντίσταση περίπου ίση με την άγνωστη. 44

Πείραμα Αν παραγωγίσουμε τη σχέση (3.5) ως προς, τότε προκύπτει ότι: d d Tο σχετικό σφάλμα προκύπτει από τη σχέση: d d ( ) + d (3.6) (3.7) 3.3.. Ισορροπία της γέφυρας Wheatstone Για να πετύχουμε ισορροπία στο κύκλωμα της γέφυρας, πρέπει να μετακινήσουμε το δρομέα που μοιράζει την ωμική αντίσταση της χορδής μήκους μέχρι το γαλβανόμετρο G που υπάρχει στο κύκλωμα να δείχνει ένδειξη μηδέν. Τότε ισχύει η σχέση: + (3.8) Για το σκοπό αυτό, μετακινούμε αρχικά λίγο το δρομέα προς τα αριστερά και πατούμε στιγμιαία το διακόπτη τύπου Morse, κλείνοντας έτσι το κύκλωμα για πολύ λίγο. Στη συνέχεια, μετακινούμε ελαφρά το δρομέα προς τα δεξιά, μέχρι να επιτύχουμε ισορροπία στη γέφυρα. Το στιγμιαίο πάτημα του διακόπτη δίνει τη δυνατότητα στο κύκλωμα να διαρρέεται μόνο για πολύ μικρά χρονικά διαστήματα από ρεύμα και έτσι αποφεύγουμε την ανεπιθύμητη θέρμανση των ωμικών αντιστάσεων, για όσο διαρκούν οι μετρήσεις μας. 3.3..3 Χρωματικός κώδικας ωμικών αντιστάσεων Παρακάτω περιγράφεται πώς μπορείτε να διαβάζετε σωστά τις τιμές των ωμικών αντιστάσεων σύμφωνα με το χρωματικό κώδικα που αναγράφεται πάνω τους. Ο κώδικας αυτός εμφανίζεται με τη μορφή χρωματικών λωρίδων, οι οποίες τυπώνονται πάνω στην αντίσταση και υποδηλώνουν την τιμή της καθώς και την ανοχή της. Η πιο συνηθισμένη μορφή χρωματικού κώδικα είναι των τεσσάρων χρωματικών λωρίδων, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα 3.. Α Β Γ Δ Σχήμα 3. Χρωματικός κώδικας τεσσάρων λωρίδων σε ηλεκτρική αντίσταση. Η λογική του κώδικα αυτού είναι η εξής: Κάθε χρώμα αντιστοιχεί σε μία τιμή, όπως περιγράφεται στον πίνακα που ακολουθεί. Ξεκινάμε να διαβάζουμε από την άκρη της αντίστασης όπου βρίσκονται οι τρεις λωρίδες που είναι μαζί (η τέταρτη είναι πιο απομονωμένη). Η πρώτη λωρίδα (Α) αντιστοιχεί στο πρώτο ψηφίο της τιμής της αντίστασης. Η δεύτερη λωρίδα (Β) αντιστοιχεί στο δεύτερο ψηφίο της τιμής της αντίστασης. Η τρίτη λωρίδα (Γ) αντιστοιχεί σε έναν πολλαπλασιαστή. Ο πολλαπλασιαστής δείχνει πόσα μηδενικά να προσθέσουμε μετά τα δύο πρώτα ψηφία. Η τέταρτη λωρίδα (Δ) αντιστοιχεί στην ανοχή της αντίστασης. Η τιμή αυτή δίνεται σε Οhm (Ω). Η τιμή της αντίστασης υπολογίζεται με την πράξη: (AB 0 Γ ±Δ%) Ω. Στον πίνακα 3. παρουσιάζονται οι τιμές που αντιστοιχούν στο χρώμα της κάθε λωρίδας. 45

ΑΣΚΗΣΗ 3 Γέφυρα Wheatstone Χρώμα Λωρίδα Α Λωρίδα Β Λωρίδα Γ Λωρίδα Δ (πολλαπλασιαστής) (ανοχή) Μαύρο 0 0 0 0 ± 0% Καφέ 0 ± % Κόκκινο 0 ± % Πορτοκαλί 3 3 0 3 - Κίτρινο 4 4 0 4 - Πράσινο 5 5 0 5 ± 0,5% Μπλε 6 6 0 6 ± 0,5% Μοβ 7 7 0 7 ± 0,% Γκρι 8 8 0 8 ± 0,05% Λευκό 9 9 0 9 - Χρυσό - - - ± 5% Ασημί - - - ± 0% Κανένα - - - ± 0% Πίνακας 3. Αριθμητικές τιμές που αντιστοιχούν στα χρώματα των λωρίδων των αντιστάσεων. Παράδειγμα υπολογισμού τιμής αντίστασης από τον αναγραφόμενο χρωματικό κωδικό της. Έστω ότι τα χρώματα που αντιστοιχούν στις λωρίδες που βρίσκονται πάνω σε μία αντίσταση είναι: Α: καφέ, Β: μπλε, Γ: πορτοκαλί, Δ: χρυσό. Τότε εφόσον: Καφέ Α λωρίδας σημαίνει, μπλε Β λωρίδας σημαίνει 6, πορτοκαλί Γ λωρίδας σημαίνει 0 3, χρυσό Δ λωρίδας σημαίνει ±5%, η τιμή της αντίστασης είναι: 6 0 3 ±5%Ω 6.000±5%Ω 6±5%kΩ. Η ανοχή εκφράζει την πιστότητα της πραγματικής τιμής της αντίστασης απέναντι στην τιμή που γράφει. Αυτό εξαρτάται από την ποιότητα κατασκευής. Αν μία αντίσταση έχει ανοχή 5%, σημαίνει πως η πραγματική της τιμή μπορεί να αποκλίνει από την αναγραφόμενη το πολύ κατά ±5%. Για παράδειγμα, αν έχουμε μία αντίσταση 00Ω με ανοχή ±5%, σημαίνει πως, αν την μετρήσουμε με ένα ωμόμετρο η τιμή μπορεί να είναι μεταξύ 95Ω και 05Ω. Χρωματικοί κώδικες χρησιμοποιούνται στις ωμικές αντιστάσεις, καθώς και σε άλλα ηλεκτρονικά στοιχεία, όπως πυκνωτές και πηνία. Υπάρχουν επίσης χρωματικοί κώδικες με πέντε λωρίδες (3 ψηφία, πολλαπλασιαστής, θερμικός συντελεστής) και έξι λωρίδες (3 ψηφία, πολλαπλασιαστής, ανοχή, θερμικός συντελεστής). Σε αντιστάσεις που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου απαιτείται μεγάλη αξιοπιστία, π.χ. στρατιωτικές εφαρμογές, υπάρχει μία επιπλέον λωρίδα που υποδηλώνει την αξιοπιστία του εξαρτήματος. 3.3.3 Εκτέλεση. Έχοντας την πηγή κλειστή (power OFF), κάντε τη συνδεσμολογία του σχήματος 3.3. Ο διακόπτης τύπου Morse να συνδεθεί με τρόπο, ώστε να είναι ανοικτός, όταν δεν τον πιέζετε.. Βεβαιωθείτε ότι ο διακόπτης power ON/OFF της τάσης της πηγής είναι κλειστός και ο διακόπτης Morse ανοικτός. Ανοίξτε (power ON) την πηγή. Από το κουμπί ρύθμισης της τάσης της πηγής ρυθμίστε, ώστε η τάση εξόδου της πηγής να μην ξεπερνά τα έως V. Για καθεμία από τις άγνωστες αντιστάσεις ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα: 3. Χρησιμοποιώντας τον πίνακα 3., διαβάστε με το χρωματικό κώδικα την αναγραφόμενη τιμή δύο άγνωστων ωμικών αντιστάσεων και την ανοχή τους. 4. Επιλέξτε μια γνωστή ωμική αντίσταση στη γέφυρα Wheatstone. 5. Συνδέστε την άγνωστη αντίσταση x στο κύκλωμα, (σχήμα 3.3), και στη συνέχεια προσπαθήστε να πετύχετε ισορροπία της γέφυρας Wheatstone (όπως περιγράφεται παραπάνω) ψάχνοντας να βρείτε γνωστή αντίσταση, τέτοια ώστε να ισχύει. 46

Πείραμα Γαλβανόμετρο Γνωστή αντίσταση Άγνωστη αντίσταση x Πηγή Διακόπτης Σχήμα 3.3 Κύκλωμα γέφυρας Wheatstone της πειραματικής διάταξης. 6. Η λειτουργία του «κουτιού» της γνωστής μεταβλητής αντίστασης (όπως παρουσιάζεται στο σχήμα 3.4), είναι η εξής: Η αντίσταση που έχει το «κουτί» είναι το άθροισμα των τιμών των οπών που δεν έχουν πύρους, ανάμεσα στα σημεία σύνδεσης. Βάζοντας έναν πύρο απομονώνετε την αντίστοιχη αντίσταση, δηλαδή τη μηδενίζετε). 00 00 300 400 Πύρρος 0 0 30 40 3 4 0, 0, 0,3 0,4 Σχήμα 3.4 Μεταβλητή ωμική αντίσταση. 7. Συμπληρώστε τις μετρήσεις σας στον πίνακα 3.. Όπου δ, δ, είναι οι τιμές της μικρότερης βαθμονήμησης του μήκους χορδής και της γνωστής αντίστασης (από τον κατασκευαστή). Άγνωστες αντιστάσεις (mm) 000- (mm) δ (mm) (Ω) δ (Ω) Χ.................. Χ... Πίνακας 3. Καταχώριση μετρήσεων. 8. Επιλέξτε γνωστή ωμική αντίσταση μικρής τιμής από έως 5Ω. Μετρήστε με τη γέφυρα Wheatstone καθεμία από τις άγνωστες αντιστάσεις, που η καθεμία τους έχει τη μορφή χορδής, διαφορετικής διαμέτρου και ίδιου υλικού και μήκους. Συμπληρώστε και υπολογίστε τις μετρήσεις σε πίνακα της μορφής όπως ο πίνακας 3.3. Υλικό: Constantan, με ειδική αγωγιμότητα ρ48 0-4 Ωm Διάμετρος d (mm) (mm).000- (mm) (Ω) Χ (Ω),00............ 0,50 0,70 0,35 Πίνακας 3.3 Καταχώριση μετρήσεων. 47

ΑΣΚΗΣΗ 3 Γέφυρα Wheatstone 9. Επιλέξτε γνωστή ωμική αντίσταση μικρής τιμής από έως 5Ω. Μετρήστε με τη γέφυρα Wheatstone καθεμία από τις άγνωστες αντιστάσεις, που η καθεμία τους έχει τη μορφή χορδής, ίδιας διαμέτρου και μήκους αλλά διαφορετικού υλικού. Συμπληρώστε και υπολογίστε τις μετρήσεις σε πίνακα της μορφής, όπως ο πίνακας 3.4. Διάμετρος d... (mm) Υλικό (mm).000- (mm) (Ω) Χ (Ω)............... Πίνακας 3.4 Καταχώριση μετρήσεων. 3.3.4 Επεξεργασία μετρήσεων Για καθεμία από τις άγνωστες αντιστάσεις που χρησιμοποιήσατε.. Υπολογίστε την τιμή των άγνωστων ωμικών αντιστάσεων από τις μετρήσεις που πήρατε με το κύκλωμα της γέφυρας Wheatstone.. Είναι γνωστό ότι η σχέση: n x x x dx ± dq dq dq i q q q i + Σ + + x... dqn q n (3.9) υπολογίζει το πιθανό σφάλμα έμεσης μέτρησης του μεγέθους x f (q, q, q n ) σε συνάρτηση των επί μέρους σφαλμάτων των μεγεθών q, q, q n. Να υπολογίσετε το πιθανό σφάλμα έμεσης μέτρησης για την αντίσταση από τη σχέση: d d d ± + + d (3.0) όπου το Χ αντικαθίσταται με τη σχέση (3.5). Υπολογίστε το πιθανό σφάλμα για την αντίσταση, όπου τα δ, δ, δ είναι τα σφάλματα οργάνων μέτρησης των μεγεθών της ωμικής αντίστασης και του μήκους. Συγκρίντε τις τιμές των άγνωστων αντιστάσεων που θα υπολογίσετε με χρήση του χρωματικό κώδικα, με εκείνες που υπολογίσατε από τις μετρήσεις σας με τη γέφυρα Wheatstone. 3. Επαληθεύστε ότι για τις διαφορετικές τιμές της διαμέτρου d των άγνωστων ωμικών αντιστάσεων, μορφής χορδής, ισχύει η σχέση (3.). Δίνεται η ειδική αγωγιμότητα του Constantan ρ48 0-4 Ωm και το εμβαδόν διατομής αγωγού sπd /4. 4. Επαληθεύστε ότι για τις διαφορετικές τιμές μήκους, της διαμέτρου d των άγνωστων ωμικών αντιστάσεων, μορφής χορδής, ισχύει η σχέση (3.). Δίνεται η ειδική αγωγιμότητα του Constantan ρ48 0-4 Ωm και το εμβαδόν διατομής αγωγού sπd /4. 3.4 Ενδεικτική βιβλιογραφία [] M. Nelkon and P. Parker, Chapter 9: Measuring by Potentiometer and Wheatstone Bridge, in Advanced evel Physics, Heinemann Educational, 995, pp. 9-95. 48