Forsøk fagdag 7 V2017

Elektrisitet

Stasjoner med planlagte forsøk:

1 Vannkoker

Vi tipper, tester og regner ut hvor lang tid det vil ta å koke opp 0.5 liter vann.

Effekten oppgitt på vannkoker, men kan kontrolleres med energimåler.
Det trengs 4179 J for å varme opp en liter vann en grad.

2 Spenningskilde

Vi lager batteri av en sitron og to metall-elektroder og måler spenningen.

3 Motor og generator

Se videoen: Motorer og generatorer. Prøv deretter ut den motoren/generatoren vi har på fysikkrommet.

4 Resistans og temperatur

Vi skal underøske hvordan resistansen varierer med temperaturen i motstandstråd (konstantan), glødetråd (lysære) og grafitt (blyant).
Variabel spenningskilde 0-15 V, starter med lav spenning (og strøm) og øker etterhvert.
Måler samenhørende verdier av strømmen I og spenningen U for hver gjenstand og tegner grafene med U som funksjon av I.

Eksempel på måling:

Vi ser at blå kurve, med konstantantråd (motstand) gir lineær kuve gjennom origo, så konstantan oppfyller Ohms lov. (U og I er proporsjonale.)

Grønn kurve, wolfram (lyspære), er ulineær med økende resistans på grunn av temperaturøkning og følger derfor ikke Ohms lov.

Rød kurve, grafitt (blyant), er også ulineær med avtagende resistans, også på grunn av temperaturøkning og følger derfor ikke Ohms lov.

5 Indre motstand i et batteri

Alle batterier har en indre motstand, r, slik at hvis vi kobler et batteri med spenningen E (elektromotrisk spenning) til en variabel ytre motstand R, så gir Kirchoffs spenningslov oss:

E - r I = R I, der U=R I er pol-spenningen.

a) Mål polspenningen som funksjon av strømmen når vi varierer den ytre motstanden.

b) Bruk dette til å finne den elektromotoriske spenningen E og den indre motstanden r i batteriet.

Eksempel på målinger:

Målingene her gir elektromotorisk kraft 12.4 Volt og indre motstand 1.2 ohm.

6 Måling av diode-karakteristikk

Vi varierer spenningen på spenningskilden og måler strømmen gjennom dioden i denne kretsen:

(Vi kobler opp på et lite motstandsbrett, følg med når jeg gjennomgår.)

Vi skal da få en karakteristisk diode-karakteristikk, omtrent som vist i grafen: (Her står også teoretisk formel!)