2. OHMOV ZÁKON PRE UZAVRETÝ ELEKTRICKÝOBVOD

Fyzikálny princíp:
Ohmov zákon pre uzavretý obvod:

         (1)

môžeme prepísať do tvaru:

    (2)

pričom U_e je elektromotorické napätie zdroja, R_i je vnútorný odpor zdroja, R je odpor vonkaj­šej časti obvodu, I je prúd prechádzajúci obvodom a U je svorkové napätie (U=RI). Zo vzťahu (2) vyplýva, že svorkové napätie je klesajúcou lineárnou funkciou prúdu I pretekajúceho elektrickým obvodom.

Cieľ:
Ukázať, že v uzavretom obvode je svorkové napätie klesajúcou lineárnou funkciou prúdu podľa vzťahu (2) a pomocou operácie Smernica a Fit funkcie určiť vnútorný odpor zdroja a elektromotorické napätie U_e.

Pomôcky:
Zdroj elektromotorického napätia (plochá batéria 4.5V), rezistor R_A (10W), rezistor s premenným odporom R₁ (13W), mikropočítač s meracou konzolou a prevodníkom, program IP COACH.

Príprava:
Zostavíme obvod podľa schémy obr. 2.1. Na kanál 1 pripojíme svorkové napätie U, na kanál 2 privedieme napätie merané na rezistore R_A. Aby sme zistili závislosť I=f(t), okalibrujeme kanál 2 v programe Kalibrácia podľa vzťahu I=U_A/R_A (viď predchádzajúci pokus). Po okalibrovaní kanála, vojdeme do programu Multiskop, kde nastavíme čas merania t=5s, otvoríme kanály 1, 2 a uzavrieme kanály 3, 4.

Obr. 2.1: Zapojenie uzavretého elektrického obvodu a jeho pripojenie k meraciemu panelu pri zobrazení svorkového napätia a prúdu v závislosti na čase.

Realizácia:
V programe Multiskop spustíme meranie napätia a prúdu v závislosti od času. Počas merania meníme plynulým pohybom jazdca rezistora odpor R₁ od nulovej hodnoty po maximálnu. Takto meníme prúd pretekajúci obvodom. Prúd sa zmenšuje a svorkové napätie sa mení podľa vzťahu (2).(obr.2.2)

obr. 2.2                                                                            obr. 2.3    

Spracovanie:
Ďalšie spracovanie vyžaduje vylúčiť z oboch zobrazených závislostí spoločný parameter - čas t. Ukončíme prácu v programe Multiskop a prejdeme do programu Spracovanie, kde zobrazíme závislosť U=f(I). Vidíme, že skutočne svorkové napätie je klesajúcou funkciou prúdu (obr. 2.3).

Otázka:
Ako z nameraných hodnôt určíte parametre zdroja napätia (U_e, R_i) ?