Practicum: Elektriciteit dr. Nassau College Doel:

Practicum: Elektriciteit
dr. Nassau College
Doel: - Werken met een multi-meter.
- Bepalen van I,U-karakteristieken.
- Bepalen van de weerstand van een draad
- Regels voor serie en parallelschakelingen controleren
Proef 1: meten van de weerstand van een draad.
spanningskastje
Materiaal: spanningskastje, 2 multi-meters, 6 snoeren, experimenteerbord I, weerstandsdraad.
Maak de nevenstaande schakeling. De schuifweerstand is alleen maar opgenomen om de kans op het
doorbranden van de zekering van de ampèremeter
te verkleinen.
ampère-meter
schuifweerstand
experimenteerbord
weerstandsdraad
volt-meter
Opdrachten:
1. Meet de stroom door de draad voor U = 0,1; 0,2; ... ; 0,6 V. Noteer de waarden in een tabel en
maak een grafiek waarbij I is uitgezet als functie van U (I,U-karakteristiek).
2. Bepaal de weerstand van de draad m.b.v. van de grafiek. Geef in de grafiek aan welk(e)
punt(en) je gebruikt hebt.
3. Bepaal de soortelijke weerstand ρ als verder gegeven is dat de diameter van de draad 0,20 mm
is.
4. Maak de draad 2 keer zo lang en bepaal de weerstand (U = 0,20 V).
5. Verdubbel de dwarsdoorsnede van de draad (draad heen en terug), en bepaal de weerstand
(U = 0,20 V).
6. Komen de resultaten van opdracht 4 en 5 overeen met de verwachting (met uitleg)?
Proef 2: de weerstand van een lampje
Materiaal: spanningskastje, 2 multi-meters, 6 snoeren, experimenteerbord II, lampje, weerstand 150 Ω.
150 Ω
Schema 1
Schema 2
Maak de bovenstaande schakeling (schema 1) en bedenk zelf waar de ampère- respectievelijk
voltmeter zit.
Opdrachten:
1. Meet de stroom door het lampje voor U = 1, 2, ..., 6 V. Noteer de waarden in een tabel en maak
een I,U-karakteristiek van het lampje.
2. Leg uit of een lampje een PTC- of NTC-weerstand is. Bereken daartoe de weerstand van het
lampje bij 1,0 en 6,0 V.
In het tweede deel van deze proef gaan we onderzoeken wat er gebeurt als we de stroom meten bij kleine waarden van de spanning. Deze kleine spanningen zijn moeilijk in te stellen. We
kunnen dit probleem oplossen door een weerstand van 150 Ω in de keten op te nemen (schema 2).
3. Meet de stroom door het lampje voor U = 10, 20, ..., 60 mV. Noteer de waarden in een tabel en
maak opnieuw een I,U-karakteristiek van het lampje.
4. Geef aan wat het verschil is tussen beide karakteristieken.
5. Hoe groot is de weerstand van het lampje bij kamertemperatuur.
Proef 3: Wet van Ohm
Materiaal: spanningskastje, weerstanden, snoeren, multimeters
Theorie
In deze opdracht gaan we de regels voor serie- en parallelschakelingen controleren.
Opdrachten
Ub = 6,0 V
Gegeven is de nevenstaande schakeling.
1. Bereken de vervangingsweerstand van de 4
R1 = 150 Ω
weerstanden
R1
R2 = 220 Ω
2. Bereken de spanningen over en stΩromen door
R2
R3
R3 = 270 Ω
alle weerstanden als de bronspanning wordt inR4 = 180 Ω
gesteld op 6,0 V en noteer de waarden in de
tabel
R4
3. Geef in een tekening aan hoe de voltmeter moet
worden geschakeld om de bronspanning te meten. Geef in dezelfde tekening ook aan hoe de
ampèremeter in de schakeling moet worden opgenomen zodat deze de stroom door R1 meet.
4. Bouw de getekende schakeling en laat het resultaat controleren.
5. Stel de bronspanning in op 6,0 V en meet de spanningen over en stromen door alle weerstanden en noteer de waarden in de tabel.
Tabel 1: Vergelijken van berekende en gemeten stromen in een gemengde schakeling
Weerstand
berekende waarden
gemeten waarden
U(V)
I(A)
U(V)
I(A)
R1
R2
xxxx
R3
xxxx
R4
xxxx
6. Verklaar waarom de gemeten en berekende resultaten niet precies met elkaar overeenkomen.