Zadanie polega na wykorzystaniu temperaturowej zależności oporu wolframu do pomiaru szybkości nagrzewania się włókna w żarówce, co umożliwia wyznaczenie masy włókna.
Przygotowanie do ćwiczenia
- Przeczytaj instrukcję do ćwiczenie.
- Przynieś pendrive’a na zajęcia (będzie potrzebny do zapisywania przebiegów z oscyloskopu)
- Pomiar oporu żarówki przeprowadzisz używając woltomierza i amperomierza. Zakładając, że ich oporności wewnętrzne wynoszą 1 Ω oraz 100 MΩ (którą wartość przypiszesz któremu miernikowi?) narysuj odpowiednie schematy i porównaj dwa łatwe układy połączeń pod względem precyzji pomiaru: żarówka szeregowo z amperomierzem i woltomierz równolegle z nimi, lub woltomierz równolegle z żarówką a amperomierz szeregowo z nimi.
- Jak (analogicznie do rysunku 3.) wygląda przebieg mierzony na oporniku i żarówce? Jak zmieni się rysunek 3. jeśli napięcie z zasilacza (lub generatora) nie spadnie całkiem do zera, ale do małej a jednak niezerowej wartości, tak aby można było mierzyć opór w trakcie studzenia się włókna? Naszkicuj spodziewany przebieg prądu w fazie studzenia.
- Jaki wpływ będzie miał opór kabli połączeniowych na wyniki uzyskiwane w układzie z rys. 1. rozwiązania? Naszkicuj (oblicz jeśli trzeba) jak zmieni się wynik pomiaru przedstawiony na rys. 4 jeśli idealny kabel zastąpimy opornikiem 1 Ω? Jaki wpływ ma zauważalnie duży (np. 50 Ω) opór wewnętrzny przyrządów pomiarowych czy generatora?
Przed drugą częścią ćwiczenia:
- Przygotuj wykresy analogiczne do rys. 4 i 5.
- Dopasuj wielomian o jak najmniejszej liczbie wyrazów lub inną funkcję której postać potrafisz odnieść do fizycznie spodziewanych procesów do zależności mocy strat od temperatury.
W opisie
- Umieść wykresy oporu od mocy, mocy od temperatury;
- Prędkości nagrzewania/studzenia od czasu;
- Prędkości nagrzewania i studzenia (dwa symbole punktów) mocy „swobodnej” z dopasowaniem
- schematy i zdjęcia układów doświadczalnych