UMEÅ UNIVERSITET
Tillämpad fysik och elektronik
Håkan Joëlson
2008-11-03
v 1.1
ELEKTROTEKNIK
Laboration E704
Spänning och ström
Innehåll
Mål .......................................................................................................
Teori ....................................................................................................
Uppgift 1 ............................................................................ Spänning
Uppgift 2 .................................................................................. Ström
Uppgift 3 ............................................................................ Samband
Uppgift 4 .................................................................................... Teori
Uppgift 5 (PLUSUPPGIFT) ................ Alternativ strömmätningsmetod
Personuppgifter:
Namn:
Inlämningsdatum:
Kurs:
Återlämnad (ej godkänd):
Datum
Kommentarer
Godkänd:
Datum
LAB_E704.DOC
Signatur
Kommentarer
Mål
Målet med denna laboration är att
få en förståelse för vad som menas med elektrisk ström och elektrisk spänning
få en förståelse för Ohms lag
få en förståelse för spänningsdelning och strömgrening
träna på ett vetenskapligt arbetssätt
Teori
En del etablerade begrepp från kretsteorin kommer användas i denna laborationsanvisning. De
definieras i denna bild.
Kretselement kan vara resistanser, kapacitanser, induktanser, spänningskällor eller strömkällor.
Alla betraktas som ideala.
Gren = kretselement med anslutningstrådar. Anslutningstrådarna betraktas som ideala, dvs de har
ingen resistans, ingen impedans.
Nod = knutpunkt av anslutningstrådar.
Slinga = valfri sluten bana av grenar i nätet.
Maska = slinga som inte omsluter någon gren.
Laboration E704
here. 2
Error! Use the Home tab to apply Rubrik 1 to the text that you want to appear
Uppgift 1 Spänning
Koppla enl schemaritningen. Om du inte hittar just dessa resistorvärden, välj tre resistorer med
olika värden inom intervallet 82 - 220 Ohm.
B
A
68 Ohm
82 Ohm
C
+
5V
150 Ohm
-
Mät spänningen
över spänningskällan (från punkt 0 till punkt A)
över motståndet R1 (från punkt A till punkt B)
över motståndet R2 (från punkt B till punkt C)
över motståndet R3 (från punkt C till punkt 0)
0
Var noga med hur du placerar DMM:ns mätprober, dvs vilken polaritet DMM:n får. (Se
Laboration E701.) Proberna ska hela tiden anslutas ”i samma riktning” (medsols) enligt bilden och
anvisningarna ovan.1 Anteckna vid varje mätning om DMM visar ett plusvärde eller ett
minusvärde.
Spara kopplingen till nästa uppgift.
Uppgift 2 Ström
2.1 Koppla enl schemaritningen. Om du inte hittar just dessa resistorvärden, välj två resistorer med
olika värden inom intervallet 270 - 820 Ohm.
A
+
C
B
R2
820 Ohm
Mät strömmen i gren A, B och C.
5V
-
R1
270 Ohm
2.2 Öppna upp kopplingen i Uppgift 1 och mät strömmen. Gör detta på flera ställen i kedjan. Får du
olika värden på strömmen?
1
I princip kan man gå motsols också. Det viktiga är att man är konsekvent och har samma riktning
genom hela mätserien.
Laboration E704
here. 3
Error! Use the Home tab to apply Rubrik 1 to the text that you want to appear
Uppgift 3 Samband
Koppla enl schemaritningen.
A
R1
220 Ohm
+
B
5V
-
R3
R2
560 Ohm
270 Ohm
0
Låt spänningskällan vara en valfri likspänning. Mät spänningarna 0 - A och 0 - B. Mät strömmen i
alla fyra grenar.
Variera spänningskällan uppåt och nedåt och mät alla värden i båda fallen.
Hur förhåller sej mätserierna till varann? Ändras proportionerna?
Uppgift 4 Teori
Kan du utifrån dessa experiment formulera den stora skillnaden mellan hur man mäter spänning
och hur man mäter ström? Reflektera, i termer av vad elektrisk ström och elektrisk spänning
fysikaliskt anses vara, över varför det är så.
Kan du med dina mätresultat bekräfta Ohms lag?
Kan du med hjälp av dina mätresultat formulera vad som gäller för spänningarna i en
[seriekopplad] slinga? Undersök om detta finns formulerat i någon erkänd vetenskaplig teori.
Kan du med hjälp av dina mätresultat formulera vad som gäller för strömmarna som möts i en
gren? Undersök om detta finns formulerat i någon erkänd vetenskaplig teori.
Uppgift 5 Alternativ strömmätningsmetod
(PLUSUPPGIFT)
Pga sambandet i Ohms lag kan man även mäta ström genom att mäta spänningen över en fix
resistans. Ordna en sådan ampere-meter: Välj noggrant ut ett motsånd genom teoretisk beräkning
och praktisk mätning. Bör det vara ett högt eller lågt resistansvärde (stort eller litet motstånd)?
Koppla en DMM över motsåndet. Ställ in DMM:n på spänningsmätning i ett lämpligt mätområde.
Kalibrera ”din ampere-meter”.
Gör om mätningarna i Uppgift 2.1, nu med din ampere-meter. Hur ska du koppla in din amperemeter? Hur stämmer dessa värden med dem du fick i 2.1?
Laboration E704
here. 4
Error! Use the Home tab to apply Rubrik 1 to the text that you want to appear
