Tvåvägsomkopplaren som enkel strömbrytare

Transkript

1 Tvåvägsomkopplaren som enkel strömbrytare - Ställ omkopplaren i läge samt därefter i läge. Vad händer? - Kan du få omkopplaren att fungera på något annat sätt? 1

2 Seriekoppling av lampor - Skruva ur en av lamporna. Vad händer? - Spelar det någon roll vilken av lamporna som skruvas ur? 2

3 Parallellkoppling av lampor - Hur lyser de tre lamporna i parallellkopplingen jämfört med i seriekopplingen i föregående uppgift? - Skruva ur en av lamporna. Vad händer? - Spelar det någon roll vilken lampa som skruvas ur? - Skruva ur två av lamporna. Vad händer? - Spelar det någon roll vilka två lampor som skruvas ur? - Skriv ned dina iakttagelser. 3

4 Kombinerad serie- och parallellkoppling av lampor - Skruva ur en av lamporna. Vad händer? - Spelar det någon roll vilken lampa som skruvas ur? - Skriv ned dina iakttagelser. 4

5 Strömmätning i seriekrets - Koppla i tur och ordning upp följande kretsar: 1) L 1 L 2 2) L 1 L 2 yt plats på lampa 1 och amperemetern 3) L 1 L 2 yt plats på lampa 2 och amperemetern - Vad visar amperemetern i de tre fallen? - Skriv ned avlästa värden. 5

6 Strömmätning i kombinerad serie- och parallellkrets II III I mperemetern ansluts i tur och ordning vid I, II och III. - Vad visar amperemetern i de tre fallen? - Skriv ned avlästa värden. Slutsats? 6

7 Strömmätning i speciell krets - Vad visar amperemetern i de två kopplingarna? Slutsats? 7

8 Spänningsmätning i seriekrets 1) V L 1 L 2 2) Flytta voltmetern till lampa 2 V L 1 L 2 3) nslut voltmetern över båda lamporna V L 1 L 2 - Vad visar voltmetern i de tre fallen? - Skriv ned avlästa värden. Slutsats? 8

9 Spänningsmätning i parallellkrets I II III V V V nslut voltmetern i tur och ordning enligt I, II och III. - Vad visar voltmetern i de tre fallen? - Skriv ned avlästa värden. Slutsats? 9

10 eräkning av resistans i seriekrets, Ohms lag V - nteckna avlästa värden på spänning (U) och strömstyrka (I). - eräkna kretsens resistans R = U. I - nteckna ditt resultat. - Jämför med angivet resistansvärde. 10

11 eräkning av strömstyrka i seriekrets V - vläs spänningen (U) samt resistansen (R). - nteckna avlästa värden samt beräkna strömstyrkan I = U. R - Kan du kolla ditt resultat med hjälp av amperemetern? 11

12 eräkning av spänning i seriekrets - vläs strömstyrkan (I) samt resistansen (R). - eräkna batteriets spänning U = R I. - Kontrollera resultatet med voltmeter. 12

13 Ersättningsresistans vid seriekoppling V - vläs voltmetern (U) och amperemetern (I) samt beräkna R Ersättning = U. I - Vad blir R1 + R2? Slutsats? nm. Du kan välja R1 + R2 på flera olika sätt. 13

14 Ersättningsresistans vid parallellkoppling V 100 Ω 150 Ω - vläs voltmetern (U) och amperemetern (I) samt beräkna R Ersättning = U. I - Vad blir R1 + R2? - Vad blir R 1 R 2 R 1 +R 2? Slutsats? 14

15 Resistansberäkningar med ohmmeter 1) Seriekopplade resistorer Ω 100 Ω 120 Ω 2) Parallellkopplade resistorer Ω 100 Ω 120 Ω - Mät ersättningsresistansen vid seriekoppling respektive parallellkoppling. - Jämför resultaten med dina tidigare laborationer s. 15,16. 15

16 Mätning av termistors resistans med ohmmeter Ω - nslut de två termistorerna var för sig till ohmmetern. - Värm dem genom att klämma på dem. - Hur ändras respektive termistors resistans med temperaturen? - Notera dina iakttagelser. 16

17 Mätning av en fotoreistors resistans Ω - Undersök hur fotoresistorns resistens ändras med belysningen genom att ställa den på olika avstånd från lampan. - Notera ditt resultat. 17

18 Potentiometern 100 Ω D V - Vad visar voltmetern då potentiometern vrids från sitt vänstra ändläge till sitt högra? 18

19 UI-Diagram för en resistor 100 Ω D V - örja med potentiometern i vänsterläge. vläs voltmetern och amperemetern. - Ställ in potentiometern i minst fyra andra lägen och notera för varje inställning dina avläsningar i tabellform. - Plotta därefter tabellvärdena i ett UI-diagram och anslut en graf. 19

20 UI-diagram för en lampa 100 Ω D V - örja med potentiometern i vänsterläge. vläs voltmetern och amperemetern. - Ställ in potentiometern i minst fyra andra lägen och notera för varje inställning dina avläsningar i tabellform. - Plotta därefter tabellvärdena i ett UI-diagram och anslut en graf. 20

21 UI-diagram för en termistor (NT resp. PT) 100 Ω D V - örja med potentiometern i vänsterläge. vläs voltmetern och amperemetern. - Ställ in potentiometern i minst fyra andra lägen och notera för varje inställning dina avläsningar i tabellform. - Plotta därefter tabellvärdena i ett UI-diagram och anslut en graf. nm. Försöket bör utföras för båda termistorerna. 21

22 UI-diagram för seriekopplad lampa och resistor V 100 Ω D - örja med potentiometern i vänsterläge. vläs voltmetern (U) och amperemetern (I). - Ställ in potentiometern i minst fyra andra lägen och notera för varje inställning dina avläsningar i tabellform. - Plotta därefter tabellvärdena i ett UI-diagram och anslut en graf. 22

23 UI-diagram för parallellkopplad lampa och resistor V 100 Ω D - örja med potentiometern i vänsterläge. vläs voltmetern (U) och amperemetern (I). - Ställ in potentiometern i minst fyra andra lägen och notera för varje inställning dina avläsningar i tabellform. - Plotta därefter tabellvärdena i ett UI-diagram och anslut en graf. 23

24 estämning av en lampas effekt V Uppgifter: - vläs voltmetern (U) och amperemetern (I). - eräkna lampans effekt P = U I. Enhet? 24

25 Mätning av potentialer i sluten strömkrets J - Mät potentialerna i punkterna och. - nteckna dina mätvärden. nm. Digitalvoltmeterns minusingång ansluts vid båda mätningarna till jord (J). 25

26 Mätning av potentialer i bruten strömkrets J O - ryt kretsen genom att ställa omkopplaren i t.ex. läge. - Mät potentialerna i punkterna, och O. - nteckna dina värden. nm. Digitalvoltmeterns minus ingång ansluts vid de tre mätningarna till jord (J). 26

27 Mätning av potentialer i speciell krets 150 Ω 120 Ω 180 Ω J - Mät potentialen i punkterna,, och. - nteckna dina mätvärden. nm. Digitalvoltmeterns minusingång ansluts vid de tre mätningarna till jord (J). 27

28 Ett batteris emk (ems) och inre resistans V - vläs voltmetern och anteckna mätvärdet, som är batteriets emk (E). V - vläs voltmetern (U) och amperemetern (I) samt anteckna dessa mätvärden. - atteriets inre resistans (RI) bestämmer du nu ur U = E R I I. 28

29 Samband mellan polspänning och strömuttag från ett batteri V D 100 Ω - Ställ in potentiometern i 5-10 olika lägen. vläs samhörande värden på voltmetern och amperemetern. Sammanställ i tabell och rita ett spänningsdiagram. U I Kan du ur diagrammet göra avläsningar för att bestämma batteriets emk och inre resistans? 29

30 Kondensatorns upp- och urladdning 1 _ + 2 _ + - Koppla upp krets 1. Lyser lampan? - ryt kretsen. Koppla upp krets 2. - ryt nu denna krets och koppla på nytt upp krets 1. Lyser lampan? - Förklara? 30

31 Parallellkoppling av två kondensatorer 1 2 _ + _ + _ + _ + - Koppla upp krets 1. Koppla bort batteriet och anslut lampan (krets 2). - Hur lyser lampan jämfört med försök på sidan 30? Slutsats? 31

32 Seriekoppling av två kondensatorer 1 _ + _ + _ + _ Koppla upp krets 1. Koppla bort batteriet och anslut lampan (krets 2) - Vad händer med lampan jämfört med försöken på sidorna 30 och 31? Slutsats? 32

33 Spänningsdelning med kondensatorer V - Koppla upp krets 1. Koppla bort sladdarna från batteriet och anslut dom till andra kondensatorn (krets 2). ryt förbindelsen mellan kondensatorerna och anslut ena kondensatorn till en digitalvoltmeter. - vläs spänningen direkt vid anslutningen, då kondensatorn urladdas över voltmetern. Hur stor blir spänningen? - Jämför med batterispänningen. - Kan du ordna några andra spänningar med hjälp av kondensatorerna? 33

34 estämning av en kondensators laddning 1 2 V - Koppla upp krets 1. ryt förbindelsen med batteriet och koppla kondensatorn till en digitalvoltmeter. - vläs direkt vid anslutningen kondensatorns spänning (U) samt avläs på kondensatorn dess kapacitans (). - eräkna kondensatorns laddning Q = U 34

35 Slutning och brytning av kondensatorkrets 1 _ + 2 _ + - Koppla upp krets 1. ryt kondensatorns förbindelse med batteriet genom att slå över strömbrytaren i läge (krets 2). Vad händer med lampan? Förklaring? - Ändra åter strömbrytaren till läge. Vad händer med lampan? Förklaring? - Växla strömbrytaren fram och tillbaka. Förklara. 35

36 Kondensatorns upp- och urladdningskurvor V _ + 22 kω Uppladdning: - ryt förbindelsen med batteriet. Kolla att kondensatorn är urladdad genom att kortsluta den. Samtidigt som du åter kopplar in batteriet sätter du igång ett tidtagarur. - vläs voltmetern och uret med jämna mellanrum. - Sammanställ mätvärdena i en tabell och därefter i ett diagram och anslut en graf. Urladdning: - ryt förbindelsen med batteriet genom att t.ex. koppla bort sladden från pluspolen. nslut sladden till batteriets negativa pol samtidigt som du åter startar tidtagaruret. - vläs voltmetern och uret med jämna mellanrum.. Sammanställ mätvärdena i en tabell och därefter i ett diagram och anslut en graf. U U t t 36

37 Kondensatorlagen 100 Ω D V + _ - Förse dig med ett stoppur. Ladda upp kondensatorn genom att ställa omkopplaren i läge. vläs voltmetern (U). - Ladda ur kondensatorn över potentiometern (22 kω) genom att ställa omkopplaren i läge. Starta stoppuret. - Urladdningsströmmen försöker du hålla konstant (t.ex. 20 m) under hela urladdningen genom att ändra potentiometerinställningen. När du inte lyckas hålla den valda urladdningsströmmen stoppar du stoppuret och läser av urladdnigstiden (t). Kondensatorns laddning är Q = I t. - Upprepa försöket med andra värden på U (100 Ω-potentiometern ändras). - Vad blir Q/U i de olika fallen? Enhet? 37

38 Dioden - För vilken av de två diodkopplingarna lyser lampan? nteckna ditt resultat. 38

39 Samband mellan ström och spänning för en diod V 100 Ω D - Variera potentiometern så att spänningen över dioden ändras. - Ställ in cirka 10 olika spänningsvärden samt avläs motsvarande strömstyrkor och samla värdena i en tabell. - Rita en UI-graf. I U 39

40 Seriekopplade dioder - Lyser någon lampa? - Vänd på en av dioderna. - Hur blir resultatet? Förklaring? 40

41 Parallellkopplade dioder - Lyser någon av lamporna? Hur kan du få en, ingen, båda att lysa? - Gör samma försök men med batteriet ersatt av en växelspänning. Resultat? Förklaring? 41

42 Diodkoppling - Hur lyser lamporna för de två olika inkopplingarna av dioden? Förklaring? 42

43 ryggkoppling för helvågslikriktning _ Ω - + Till oscilloskop - Studera hur växelspänningen ser ut sedan den passerat bryggkopplingen. (Graetz brygga). Rita. 43

44 Lysdioden - Koppla i tur och ordning in den röda, gröna och gula lysdioden. Vilken lyser starkast, svagast? Kan du få alla att lysa samtidigt? Prova. - Rita kopplingsschema. Lyser respektive diod om du vänder på batteriet i ovanstående kopplingsschema? 44

45 Tändströmstyrka för lysdiod 100 Ω D - nslut i tur och ordning röd, gul och grön lysdiod. vläs på mätinstrumentet strömstyrkan vid vilken respektive lysdiod börjar att lysa. - nteckna. 45

46 estämning av Plancks konstant V 100 Ω D - Mät spänningen (U) över respektive lysdiod då den lyser klart. nteckna. Observera att lysdioden är skyddad med en resistor, varför ena voltmeteringången måste anslutas med en krokodilklämma på undersidan av komponentbrickan. - Slå i tabell upp frekvensen (f) för gult grönt och rött ljus. Ur formeln hf = Ue kan du bestämma Plancks konstant (h). e = elektronens laddning. 46

47 NPN-transistors strömledningsförmåga 1 2 E E 3 4 E E 5 6 E E - Koppla enligt de 6 alternativen. Vilka alternativ ger som resultat att lampan lyser? nteckna. 47

48 Styrning av transistorn med en låg spänning 1,5 V E - Lyser lamporna i den uppkopplade kretsen? ryt nu bas-emitterkretsen genom att koppla ur ena anslutningen till batteriet på 1,5 V. Vad händer? - Skifta polanslutningen till batteriet på 1,5 V dvs ordna så att basedn ligger närmast minuspolen. Vad händer? Förklaring? 48

49 Samband mellan bas- och kollektorström för en npn-transistor 22 kω E 1,5 V - Variera basströmmen med hjälp av potentiometern. vläs basström (Ib) och motsvarande kollektorström (Ik) för cirka tio olika inställningar av potentiometern. - Sammanställ avläsningarna i tabell samt rita ett diagram med lämplig skalindelning. I k I b 49

50 Samband kollektorström och kollektorspänning vid konstant basström 22 kω E 1,5 V V 100 Ω D - Variera kollektorspänningen med hjälp av potentiometern (100Ω). vläs kollektorspänning och motsvarande kollektorström för cirka tio olika inställningar av potentiometern. - Justera potentiometern (22 kω) ansluten till basen så att du har samma basström vid samtliga avläsningar. - Sammanställ mätvärdena i en tabell samt anteckna också den konstanta basströmmen. - Rita ett diagram med lämplig skalindelning. I k U k 50

51 Styrning av transistor med styrström (basström) från huvudbatteriet 22 kω E - Variera potentiometern. Vad händer med lampan? Förklaring? 51

52 Styrning av transistor med potentiometerkoppling 22 kω E - Vad händer då den rörliga kontakten på potentiometern ändras? - Skriv ner dina iakttagelser

53 Principen för brandvarnare NT Ω D E - Justera in potentiometern så att summern i kollektorkretsen nätt och jämnt slutar ljuda. Värm upp temistorn (NT) exempelvis med fingrarna. - Vad händer? Förklaring? 53

54 Principen för köldvarnare (halkvarnare) PT Ω D E - Justera in potentiometern så att summern i kollektorkretsen nätt och jämnt slutar ljuda. Värm upp temistorn (NT) exempelvis med fingrarna. - Vad händer? Förklaring? 54

55 Principen för tjuvlarm kω E - Lampan som skall belysa fotomotståndet placeras intill detta. Justera in potentiometern så att summern i kollektorkretsen nätt och jämt slutar ljuda. Sätt ett papper mellan fotomotståndet och lampan. - Vad händer? Förklaring? 55

56 Principen för tändning av gatubelysning 22 kω E - Lampan som skall belysa fotomotståndet ställs intill fotomotståndet. Justera in potentiometern så att lampan i kollektorkretsen (gatubelysningen) nätt och jämt slocknar. Ordna skymning eller mörker geno att utsätta fotomotståndet för mer eller mindre ljus. - Vad händer? 56

57 Principen för fuktvarnare (översvämningsskydd) P 22 kω - + R E E - Doppa ner sladdarna P och R till halva höjden i ett tomt glas. P och R får inte vara i kontakt med varandra. Fyll försiktigt vatten i glaset. - Vad händer? 57

58 Korridorbelysning - Kontrollera att du kan tända och släcka korridorlampan oberoende av i vilken ände av korridoren du befinner dig. 58

59 Reläets funktion 6V 6V - ryt och slut kretsen med strömbrytaren. Iakttag vad som händer med reläet. Notera. 59

60 linkande lampa Vad händer om du använder en kondensator i stället för två? 60

61 Tyristorns funktion S K S K - Koppla krets 1. Lyser lampan? Gör en kompletteringskoppling enligt krets 2. Vad händer? - ryt kopplingen till S (styret). Vad händer? Jämför med transistorn.är det någon skillnad? - ryt lampkretsen och upprepa försöket. - Försök att tända tyristorn med en laddad kondensator som får ersätta krets 2. Spelar det någon roll hur kondensatorn ansluts till styre och katod? 61

62 Fördröjningskrets med hjälp av tyristor S K kω - Ställ in potentiometern i ett visst läge. Hur lång tid tar det innan lampan tänds? - Ladda ur kondensatorn och släck lampan genom att kortvarigt bryta anodkretsen. Kondensatorn laddar du enklast ur genom att flytta sladden från styret till kondensatorns minuspol. - Ställ in ett nytt läge på potentiometern och bestäm den nya fördröjningstiden. 62