Celami ćwiczenia było:
zapoznanie się z obwodami elektrycznymi prądu stałego.
sprawdzenie liniowej zależności wartości prądu płynącego przez opornik od przyłożonego napięcia

Wyznaczenie wartości oporu nieznanych oporników i ich połączeń: szeregowego i równoległego


1. Zadaniem w otrzymanym ćwiczeniu było połączenie czterech różnych obwodów elektrycznych zgodnie z otrzymanymi schematami. Obwody składały się z oporników R1 i R2 o różnych wartościach oporu, zasilacza prądu stałego, przewodów i miernika uniwersalnego. Takie zestawy trzeba było połączyć zgodnie z wytycznymi. Najpierw połączono 2 oporniki pojedynczo a następnie razem: szeregowo i równolegle. Materiał z których zrobiono oporniki był taki sam, tak samo jak ich pole przekroju, więc różnica ich oporów wynikała z długości oporników. Zmieniając napięcie na zasilaczu DC odczytano wskazania miernika uniwersalnego ustawionego na zakres 20mA i 200mA prądu stałego. Otrzymane wyniki odnotowano w karcie pomiarowej.

Następną czynnością było sprawdzenie zależności wartości prądu płynącego przez opornik od przyłożonego napięcia. Udało się udowodnić że prąd płynący przez układy jest wprost proporcjonalny do wartości przyłożonego napięcia – zgodnie z prawem Ohma. Wyniki pomiarów nie były dokładne (na wykresie nie wszystkie punkty pokrywają się z linią) ze względu na niedokładność ustawianych na przyrządach parametrów; tak np. skala mierzonego natężenia była zbyt niska by zanotować jej dokładna wartość. Niedokładność pomiarów spowodowana była również minimalnymi zmianami w przepływie prądu. Przy zastosowaniu metody regresji liniowej udało się odnaleźć brakujące zmienne i przeprowadzić stosowny rachunek błędów. Wykazano, że stosunek napięcia przewodnika do natężenia prądu w nim płynącego jest wielkością stałą, równą oporowi przewodnika.

Korzystając z metody regresji liniowej i danych zebranych na karcie pomiarowej, wyznaczono nieznane opory oporników R1 i R2, oraz ich połączeń: szeregowego i równoległego. Opór zastępczy dla połączenia szeregowego wyznaczono ze wzoru Rs=R1+R2, a dla połączenia równoległego ze wzoru R1xR2/R1+R2. Wyniki różniły się od siebie co spowodowane było błędami pomiaru.

Zauważono ponadto że największą wartość miał opór w przypadku połączenia oporników szeregowo, wynika to ze zsumowania poszczególnych oporów. Natomiast opór był najmniejszy w przypadku połączenia równoległego.