background image

17. Sprawdzanie prawa Ohma dla obwodów prądu zmiennego 

 
Cel:  

  Zapoznanie się z obwodami elektrycznymi prądu zmiennego. 
  Sprawdzenie  liniowej  zależności  wartości  prądu  płynącego  w  układzie  RLC  od 

przyłożonego napięcia. 

  Wyznaczenie wartości zawady i przesunięcia fazowego. 

 
Pytania i zagadnienia kontrolne: 

 

Co to jest prąd elektryczny zmienny ? Jakie wielkości go charakteryzują? 

 

Scharakteryzować wielkości: opór, indukcyjność i pojemność. 

 

Co to jest zawada i od czego zależy jej wartość? 

 

Prawo  Ohma  dla  obwodów  prądu  zmiennego.  Na  czym  polega  jego  sprawdzenie  w 
ćwiczeniu? 

 
Opis ćwiczenia: 

Sprawdzenie  prawa  Ohma  polega  na  wykazaniu,  że  prąd  płynący  w  układzie 

elektrycznym jest wprost proporcjonalny do wartości przyłożonego napięcia: 

 

 

 

 

U

Z

1

I

(17.1) 

 

 

 

gdzie stałą proporcjonalności jest odwrotność zawady   obwodu. 

Łączymy  zgodnie  ze  schematem  szeregowy  obwód  elektryczny  RLC,  składający  się  z 

zasilacza  prądu  zmiennego,  opornika  o  oporze  omowym  ,  cewki  o  indukcyjności  
kondensatora o pojemności 

C

, amperomierza i woltomierza.  

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 17.1. Schemat obwodu szeregowego RLC prądu zmiennego 

 

Dla  kilku  różnych  wartości  R,  L  i  C  oraz  częstotliwości  prądu    dokonujemy  pomiaru 
napięcia  na  układzie  szeregowym  RLC  oraz  prądu  płynącego  w  obwodzie.  Każdorazowo 
obliczamy zawadę 

 

 

 

R

L

C

background image

 

2

2

π

2

1

π

2





fC

fL

R

Z

 

(17.2) 

 

 

 

i porównujemy ją z wartością 

 obliczoną na podstawie wzoru (17.1). 

Dla  ustalonych  wartości  R,  L  i  C  oraz  częstotliwości  prądu    dokonujemy  pomiaru 
zależności  prądu    płynącego  przez  układ  szeregowy  RLC  od  wartości  przyłożonego  do 
niego  napięcia 

U

.  Na  wykresie  przedstawiamy  zależność 

 

U

I

.  Metodą  regresji  liniowej 

znajdujemy  wartości  zawady 

  i  porównujemy  ją  z  wartością    obliczoną  na  podstawie 

wzoru (17.2). 

 
Literatura: 

1.  Szydłowski H., Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa (dostępne wydania). 
2.  Resnick  R.,  Halliday  D.,  Walker  J.,  Podstawy  fizyki  T.3,  PWN,  Warszawa  (dostępne 

wydania). 

3.  Bobrowski C., Fizyka: krótki kurs, WNT, Warszawa (dostępne wydania). 
4.  Orear J., Fizyka T.1, WNT, Warszawa (dostępne wydania).