www.projektsako.cz
Fyzika Pracovní list č. 2 Téma: Měření elektrického proudu a napětí
Lektor:
Mgr. Libor Lepík
Projekt: Reg. číslo:
Student a konkurenceschopnost CZ.1.07/1.1.07/03.0075
Teorie Elektrický proud je uspořádaný pohyb nabitých částic. V kovových vodičích jsou těmito částicemi elektrony. V kapalinách a plynech to mohou být i ionty. Má-li procházet obvodem stejnosměrný elektrický proud, musíme mít zdroj napětí, jehož záporná svorka vykazuje přebytek elektronů a kladná nedostatek. Záporná a kladná svorka mají různý potenciál. Mezi těmito svorkami je napětí. Jestliže svorky propojíme kovovým vodičem, pak elektrické síly uvedou volné elektrony v kovovém vodiči do uspořádaného pohybu. Při průchodu obvodem konají elektrony práci a vodič se zahřívá. Elektrický proud je fyzikální veličina, jejíž značka je I. Elektrický proud I měříme ampérmetrem. Elektrické napětí U měříme voltmetrem. Při práci s elektrickým proudem musíme být opatrní a dbát na bezpečnost. Otázky a úkoly: 1. Napište, jakou jednotku má fyzikální veličina elektrický proud I, elektrické napětí U. ………………………………………………………………………………………….. 2. Jaké účinky má elektrický proud? …………………………………………………………………….…………………… …………………………………………………………………………………………. 3. Co je elektrický obvod? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... 4. Proč jsou spotřebiče vybaveny pojistkami a rozvody elektrického proudu v budovách jsou opatřeny jističi? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
-2-
Praktická část Úkol č.1: vyřešte Dvě žárovky o odporech R1 = 400 Ω a R2 = 600 Ω jsou zapojeny paralelně a připojeny k napětí 300 V. Určete velikosti proudů I1 a I2, které procházejí jednotlivými žárovkami. Řešení: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… …………………………………………………………………………………………………..
Úkol č. 2: určete Určete elektrický proud procházející žárovkou. Změřte napětí na žárovce. Určete elektrický odpor žárovky. Pomůcky:
USB link, galvanometer senzor, baterie, vodiče, spínač, žárovka
Postup: 1. Sestavte jednoduchý elektrický obvod, ve kterém je baterie, spínač a žárovka. Program DataStudio je určen k obsluze galvanometer senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte galvanometer senzor. 2. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit galvanometer senzor. 3. Zapojíte galvanometer senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Zapojíte galvanometer senzor do elektrického obvodu tak, abyste změřili proud nebo napětí. 5. Uzavřete elektrický obvod a spustíte měření tlačítkem Start.
-3-
Zpracování dat: Obrázek č.1 a 2: otevřený a uzavřený jednoduchý elektrický obvod
Obrázek č.3: měření proudu a napětí v žárovce
-4-
Naměřené hodnoty zapište do tabulky: Tabulka č.1: naměřené hodnoty
U I
V A
Určete elektrický odpor žárovky: R = U/I R = ………………………………………………………………………………………… Závěr: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… ………………………………………………………………………………………………….
-5-
Úkol č. 3: určete Určete elektrický proud a napětí procházející žárovkami, které jsou zapojeny paralelně. Pomůcky:
USB link, galvanometer senzor, baterie, vodiče, spínač, žárovky
Postup: 1. Sestavte rozvětvený elektrický obvod, ve kterém je baterie, spínač a dvě žárovky zapojené paralelně. 2. Program DataStudio je určen k obsluze galvanometer senzoru PASCO a odečítání údajů. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte galvanometer senzor. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit galvanometer senzor. 3. Zapojíte galvanometer senzor do USB linku a pak do počítače. 4. Zapojíte galvanometer senzor do elektrického obvodu tak, abyste změřili proud nebo napětí. 5. Uzavřete elektrický obvod a spustíte měření tlačítkem Start.
Zpracování dat: Obrázek č.4 a 5: otevřený a uzavřený rozvětvený elektrický obvod
-6-
Obrázek č.6: Měření proudu a napětí v nerozvětvené části obvodu
Naměřené hodnoty: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… Obrázek č.7: naměřené hodnoty – printscreen programu Datastudio ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… ………………………………………………………………………………………………….
-7-
Měření proudu a napětí v rozvětvené části obvodu: Napětí na žárovce Ž1 je ………………..V a proud protékající žárovkou má hodnotu ………… A. Obrázek č.8: naměřené hodnoty – printscreen programu Datastudio ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… ………………………………………………………………………………………………….
Napětí na žárovce Ž2 je ……….. V a proud protékající žárovkou má hodnotu …………. A. Obrázek č.9: naměřené hodnoty – printscreen programu Datastudio ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… ………………………………………………………………………………………………….
-8-
Závěr: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… ………………………………………………………………………………………………….
-9-
