Μελέτη χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής με τη χρήση του MultiLog

Μελέτη χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής με τη χρήση του MultiLog στη Φυσική Β' ΓΕΛ Γενικής Παιδείας

 

Μελέτη χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής με τη χρήση του MultiLog. (Β΄ Τάξη - Γενικής Παιδείας)

 

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ:

1. MultiLog (Data Logger) ? Συγχρονική διάταξη φορητή, κεντρική μονάδα (ΛΑ.610.0)

2. Αισθητήρας τάσης (ΛΑ.625.0) και καλώδιο αισθητήρα (sensor cable)

3. Αισθητήρας έντασης ρεύματος (ΛΑ.620.0), καλώδιο αισθητήρα (sensor cable)

4. 2 μπαταρίες 4,5V (ΗΛ.180.Χ)

5. Ροοστάτης 50Ω, 1-5Α (ΗΛ.230.2)

6. Καλώδια σύνδεσης (ΗΛ.170.0) με ρευματολήπτες (ΗΛ.151.0 ή ΗΛ.152.0) ή κροκοδειλάκια απλά (ΗΛ.160.0)

7. Η/Υ με εγκατεστημένο το λογισμικό DB-Lab 3.2, για επεξεργασία των μετρήσεών μας.

 

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ:

P Όταν κάνουμε τη μέτρηση με μικρή αντίσταση στο ροοστάτη προσέχουμε μην προκαλέσουμε ζημιά στους αισθητήρες από ρεύμα μεγάλης έντασης (δεν πρέπει να ξεπεράσει τα 2,5Α).

P Στις μετρήσεις για τη χαρακτηριστική καμπύλη της πηγής χρησιμοποιήσαμε δύο μπαταρίες 4,5V, έναν αισθητήρα έντασης ρεύματος και ένα ροοστάτη 50Ω (1-5Α)σε σειρά. Παράλληλα στην πηγή (9V ? δύο μπαταρίες σε σειρά) συνδέουμε τον αισθητήρα τάσης.

Ο κάθε αισθητήρας έχει από ένα απλό καλώδιο αισθητήρα, για να συνδεθεί με το MultiLog.

P Οι ενδείξεις στη συσκευή MultiLog είναι στα αγγλικά, ενώ στο λογισμικό DB-Lab 3.2 στον Η/Υ στα ελληνικά.

P Είναι προτιμότερο να λειτουργούμε το MultiLog με ρεύμα (μετασχηματιστή) γιατί πέφτουν γρήγορα οι μπαταρίες.

P Παρακάτω μέσα σε [?] είναι γραμμένες οι ενέργειες που κάνουμε όταν έχουμε το MultiLog συνδεδεμένο με τον Η/Υ.

 

Πειραματική διαδικασία

c Με κλειστό το MultiLog:

1. Συνδέουμε στην υποδοχή Ι/Ο-1 τον αισθητήρα τάσης και βραχυκυκλώνουμε τα καλώδιά του, ώστε η τάση να είναι μηδέν.

2. Συνδέουμε στην υποδοχή Ι/Ο-2 τον αισθητήρα έντασης ρεύματος και διαχωρίζουμε τους ακροδέκτες του, ώστε η ένταση του ρεύματος να είναι μηδέν.

c Ανοίγουμε το MultiLog [και το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 στον Η/Υ, αν θέλουμε να έχουμε το MultiLog συνδεδεμένο κατά τη διάρκεια των μετρήσεων].

3. Συνδέουμε τον αισθητήρα τάσης με την πηγή.

4. Συνδέουμε τον αισθητήρα έντασης ρεύματος με τον ένα πόλο του στο κύκλωμα, έχοντας τον άλλο αποσυνδεδεμένο.

5. Αν δεν αναγνώρισε μόνη της η συσκευή τους αισθητήρες τους επιλέγουμε εμείς πιέζοντας στο MultiLog PORT (INPUT-1 " Voltage), SENSOR (διαδοχικά πατήματα του πλήκτρου μέχρι να βρούμε " Voltage), RANGE (" -2525V) και PORT (INPUT-2 " Empty), SENSOR (διαδοχικά πατήματα του πλήκτρου μέχρι να βρούμε " Current), RANGE (" -2,52,5A) ή [«Καταγραφέας», «Πίνακας Ελέγχου», Είσοδος 1 " Τάση 25V, Είσοδος 2 " Ρεύμα 2,5Α].

6. Ρυθμίζουμε Rate [Ρυθμός] " Manual [Χειροκίνητα] και Samples [Σημεία] " 10 ή 20 [στο λογισμικό αυτές οι ρυθμίσεις είναι στο ίδιο παράθυρο με πριν, δηλ. «Πίνακας Ελέγχου»].

7. Κλικ στο Run [«Λήψη Δεδομένων»] και μετά πιέζουμε το πλήκτρο Samples στο MultiLog. Άρχισε η καταγραφή των μετρήσεων.

8. Συνδέουμε τον αισθητήρα έντασης ρεύματος στο κύκλωμα έχοντας τον ροοστάτη στη μεγαλύτερή του τιμή και πιέζουμε Samples.

9. Ελαττώνουμε σιγά - σιγά την αντίσταση του ροοστάτη και μετά από κάθε αλλαγή πιέζουμε Samples.

10. Αν παίρναμε τις μετρήσεις με το MultiLog χωρίς σύνδεση με τον Η/Υ, αφού το συνδέσουμε στον Η/Υ, ανοίγουμε το DB-Lab 3.2 και κάνουμε αριστερό κλικ του ποντικιού στην ένδειξη «Καταγραφέας» και μετά «Ανάκτηση Δεδομένων», [αλλιώς βλέπουμε στην οθόνη τη γραφική παράσταση με V, i στον άξονα Υ και αριθμό δειγμάτων στον Χ].

c Οι ενέργειες που ακολουθούν γίνονται στο λογισμικό DB-Lab 3.2 στον Η/Υ.

11. Αφού δούμε το γράφημα που δίνει ο Η/Υ πιέζουμε «Προβολή», «Απεικόνιση Υ(Χ)», «Προκαθορισμένη» και έχουμε γραφική παράσταση με το i στον άξονα Υ και το V στον Χ.

12 Για να αλλάξουν τα μεγέθη άξονες πιέζουμε «Προβολή», «Απεικόνιση Υ(Χ)», «Επιλέξατε Χ?», στο παράθυρο «Επιλογή Δεδομένων» αριστερό κλικ στο Ρεύμα 2,5Α_Ι/Ο-2 και ΟΚ. H ένταση του ρεύματος θα είναι στον άξονα Χ.

13. Με διπλό κλικ πάνω στην καμπύλη εμφανίζεται ένα διάνυσμα ? δείκτης και στο κάτω μέρος ανοίγει ένα παράθυρο με ένα δρομέα, τον οποίον όταν μετακινούμε στο αριστερό άκρο μας δίνει τις τιμές π.χ. imin=0mA, Vmax=8,504V από τις οποίες αρχίζει η καμπύλη και στο δεξί άκρο τις τιμές imax=219mA, Vmin=7,674V στις οποίες τελειώνει η καμπύλη. Σημειώνουμε τις τιμές αυτές.

14. Eπιλέγουμε «Προβολή», «Κλίμακα?», στο παράθυρο «Επιλογή Δεδομένων» αριστερό κλικ στο Ρεύμα 2,5Α_Ι/Ο-2 και ΟΚ. Στο παράθυρο «Κλιμάκωση» βάζουμε τις τιμές Ελάχιστο " 0, Μέγιστο " 0,3 και Υποδιαιρέσεις " 11. Η καμπύλη μας αρχίζει από τον άξονα Υ και στον άξονα Χ έχουμε περισσότερες ενδείξεις.

15. Eπιλέγουμε «Προβολή», «Κλίμακα?», στο παράθυρο «Επιλογή Δεδομένων» αριστερό κλικ στο Τάση 25V _Ι/Ο-1 και ΟΚ. Στο παράθυρο «Κλιμάκωση» βάζουμε τιμές Ελάχιστο " 7,674, Μέγιστο " 9 και Υποδιαιρέσεις " 11. Η καμπύλη μας αρχίζει από τον άξονα Χ και στον άξονα Υ έχουμε περισσότερες ενδείξεις. (Αν δεν ανταποκριθεί το πρόγραμμα και δεν μετατρέψει την καμπύλη στη μορφή που του ζητάμε, επαναλαμβάνουμε τα βήματα 14 και 15.)

16. Τέλος «Ανάλυση», «Γραμμική Παλινδρόμηση», στο παράθυρο «Επιλογή Δεδομένων» αριστερό κλικ στο Τάση 25V _Ι/Ο-1 και ΟΚ. Παρατηρούμε μία ευθεία γραμμή, που είναι η ζητούμενη χαρακτηριστική καμπύλη της ηλεκτρικής πηγής.

 

 

 


Ε.Κ.Φ.Ε. Καρδίτσας Σερ. Μπίτσιος τηλ. 2441 079 170 - 1 fax: 2441 079 172 e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. website: http://ekfe.kar.sch.gr

Το υλικό της σελίδας σε αρχεία για αποθήκευση: 1. Οδηγός ΕΚΦΕ (doc) 2. Εικόνες

~~~~ Μετρητής Επισκέψεων ~~~~
Σήμερα271
Χθές291
Αυτή την εβδομάδα1790
Αυτό το μήνα3827
Συνολικά515575

1
Online Επισκέπτες

Κυριακή, 19 Σεπτέμβριος 2021