ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Ον/νυμο: Τμήμα: Ημ/νια: ΤΑΞΗ Α' ΛΥΚΕΙΟΥ Μάθημα: ΦΥΣΙΚΗ Εργαστηριακή άσκηση: Μ ε λ έ τ η τ η ς χ α ρ α κ τ η ρ ι σ τ ι κ ή ς κ α μ π ύ λ η ς η λ ε κ τ ρ ι κ ή ς π η γ ή ς κ α ι ε ν ε ρ γ ε ι α κ ή μ ε λ έ τ η τ ω ν σ τ ο ι χ ε ί ω ν α π λ ο ύ η λ ε κ τ ρ ι κ ο ύ κ υ κ λ ώ μ α τ ο ς D C μ ε π η γ ή κ α ι ω μ ι κ ό κ α τ α ν α λ ω τ ή (Μεταβολή της έντασης με χρήση συνδεσμολογίας αντιστάσεων) Για την χάραξη της χαρακτηριστικής καμπύλης Αντίστασης θα πρέπει να διαβάσετε το φυλλάδιο που θα βρείτε στην ηλεκτρονική διεύθυνση: http://ekfe-omonoias.att.sch.gr στη θέση: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΑΦΟΡΑ 1. Πως σχεδιάζουμε μια γραφική παράσταση Θωμάς Kρεμιώτης, Φυσικός 1 από 5
A. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΚΑΜΠΥΛΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΗΓΗΣ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ 1. 3 μπαταρίες 1,5V και μπαταριοθήκη (3x) 2. Αντιστάτες 2x10Ω, 47Ω, 100Ω 3. 2 πολύμετρα 4. Διακόπτης Button 5. Καλώδια για τις συνδέσεις ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ α) Πραγματοποιήστε το παρακάτω κύκλωμα έχοντας ως ηλεκτρική πηγή τις τρεις μπαταρίες μέσα στη μπαταριοθήκη και χρησιμοποιώντας τα δύο πολύμετρα ως αμπερόμετρο και βολτόμετρο. Συνδέστε αρχικά την αντίσταση των 5 Ω (2 x10ω παράλληλα). Προκειμένου να δημιουργήσετε κάποιες αντιστάσεις θα πρέπει να συνδέετε ορισμένες από τις υπάρχουσες παράλληλα ή σε σειρά.. Για τις συνδέσεις αυτές να χρησιμοποιήσετε τα καλώδια μικρού μήκους. R ν =5Ω,...10Ω,... 47Ω,... E, r β) Τοποθετείστε τον περιστροφικό διακόπτη του αμπερομέτρου στην ένδειξη 2A γ) Τοποθετείστε τον περιστροφικό διακόπτη του βολτομέτρου στην ένδειξη 20V δ) Καλέστε τον επιβλέποντα/ουσα για έλεγχο. στ) Θέστε σε λειτουργία το αμπερόμετρο και το βολτόμετρο πιέζοντας το διακόπτη Θωμάς Kρεμιώτης, Φυσικός 2 από 5
λειτουργίας τους στη θέση (I). H ένδειξη του αμπερομέτρου θα πρέπει να είναι μηδέν (0). Γιατί; ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ α) Καταγράψτε τη διαφορά δυναμικού των πόλων της πηγής με ανοιχτό το διακόπτη Ε σε V 00,0 β) Πιέστε το μπουτόν του διακόπτη (κλείσιμο του διακόπτη) και διαβάστε τις ενδείξεις του βολτομέτρου και του αμπερομέτρου. Καταγράψτε τις τιμές στον πίνακα IΙ. Αφήστε ελεύθερο το μπουτόν του διακόπτη (άνοιγμα του διακόπτη). γ) Αποσυνδέστε την αντίσταση των 5Ω και συνεχίστε ομοίως με την επόμενη αντίσταση. δ) Πιέστε πάλι το μπουτόν του διακόπτη (κλείσιμο του διακόπτη) και διαβάστε τις νέες ενδείξεις του βολτομέτρου και του αμπερόμετρου. Καταγράψτε τις τιμές στον πίνακα ΙΙ. Αφήστε ελεύθερο το μπουτόν του διακόπτη (άνοιγμα του διακόπτη). ε) Συνεχίστε έτσι συνδέοντας διαδοχικά στα σημεία Μ,Ν τις αντιστάσεις που φαίνονται στον παρακάτω πίνακα ΙΙ. Προκειμένου να δημιουργήσετε κάποιες αντιστάσεις θα πρέπει να συνδέστε ορισμένες από τις υπάρχουσες παράλληλα ή σε σειρά.. Για τις συνδέσεις αυτές να χρησιμοποιήσετε τα καλώδια μικρού μήκους. ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΙ Α/Α Rν σε Ω V σε V 00,0 I σε A 0,00 I x10 2 A 00 1 (10Ω // 10Ω) 5 2 10 3 (10Ω σε σειρά με 10Ω) 20 4 (100 Ω // 47Ω) 32 5 47 6 100 Θωμάς Kρεμιώτης, Φυσικός 3 από 5
ΕΡΓΑΣΙΕΣ - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Στο τελευταίο φύλλο να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση V=f(I). 2. Να βρείτε την κλίση της της καμπύλης. 3. Ποια είναι η φυσική σημασία της κλίσης της καμπύλης; 4. Για εξωτερική αντίσταση R=10Ω να υπολογίσεται σε Watt με χρήση 2 δεκαδικών ψηφίων: α) Τη ισχύ P E που παρέχει η πηγή στο κύκλωμα P E = β) Την ισχύ P R που καταναλώνει η αντίσταση R. P R = γ) Την ισχύ P r που καταναλώνει η πηγή P r = δ) Να συγκρίνετε την προσφερόμενη από την πηγή ισχύ με αυτή που καταναλώνεται συνολικά στις αντιστάσεις R και r. Να σχολιάσετε το αποτέλεσμα της σύγκρισης. Βιβλιογραφία Πηγές 1. Ι. Α. Βλάχος κ.ά. Τετράδιο εργαστηρίου φυσικής Α τάξης Ενιαίου Λυκείου, Ο.Ε.Δ.Β. 2005 2. Ι. Α. Βλάχος κ.ά. Εργαστηριακός οδηγός φυσικής Α τάξης Ενιαίου Λυκείου, Ο.Ε.Δ.Β. 2004 3. Ενεργειακή μελέτη απλού ηλεκτρικού κυκλώματος με πηγή και ωμικό καταναλωτή, Θωμάς Κρεμιώτης, 2011, http://kremiotis.mysch.gr/kampylhantistashsatajh.pdf 4. Πως σχεδιάζουμε μια καμπύλη, http://kremiotis.mysch.gr/charaxikampylis.pdf Θωμάς Kρεμιώτης, Φυσικός 4 από 5
Θωμάς Kρεμιώτης, Φυσικός 5 από 5