Witam, proszę o roziwiązanie poniższych zadań z fizyki :) (poziom liceum)
1. Narysuj mostek wheatstone'a objaśń dokładnie jak nim można zmierzyć opór, oraz opisz oznaczenia (r1, r2, Uwy) itp. (Uwaga to tego zadania będzie wymagany rysunek, więc musi odpowiedz musi zostać nadesłana w formie skanu rysunku !!!)
2 W przypadku elektryzowania prez tarcie np. przez pocieranie wełny o inny materiał, wytwarza się bardzo duża różnica
potencjałów dochodząca do kilkunastu tysięcy woltów.
Dlaczego to wysokie napięcie nie jest niebezpieczne, natomiast dotykanie przewodu z prądem płynącym pod znacznie niższym
napięciem na przykład w gniazdku domowej instalacji, jest niebezpieczne...???
3. Mamy dwa jednakowych wymiarówdruty- jeden miedziany, a drugi aluminiowy.
Czy ich opory są jednakowe...? Podaj uzasadnienie odpowiedzi.
Wszelkie przejawy spamu będą natychmiastowo zgłaszane !
Na rozwiązanie czekam do wtorku do północy, za dobre i rzetelne roziąznie dam najepszą (160pkt.)
Pozdrawiam i życzę powodzenia :))
1. Mostek Wheatstone'a (czytaj: łitstona) służy do pomiarów oporników.
Układ składa się z 2 dokładnie zmierzonych (wzorcowych) oporników stałych oraz 1 regulowanego, który służy do wprowadzenia mostka w stan równowagi, tj. uzyskania między punktami A i B napięcia Uo równego zeru, dzięki czemu w przewodzie łączącym te punkty nie popłynie prąd.
Do tego układu włączamy mierzony opornik Rx. Do punktów CD podłączamy napięcie wejściowe U (patrz rysunek w załączniku).
Po wprowadzeniu układu w stan równowagi odczytujemy wartość R2 i wyliczamy opór nieznanego opornika ze wzoru:
Wzór ten wynika z prawa Kirchhoffa: przez połączone szeregowo oporniki Rx i R2 płynie prąd I1, a przez R3 i R4 prąd I2. Aby układ był w równowadze, spadki napięć na poszczególnych opornikach muszą być jednakowe:
Po podzieleniu stronami otrzymamy:
Oporniki R3 i R4 najczęściej tak się dobiera, aby łatwiej było wyliczyć opór na podstawie wskazania R2. Stosunek ich jest najczęściej wielokrotnością lub podwielokrotnością liczb 10, tj. np. 0,01; 0,1; 1; 10; 100 itd.
Zastosowanie mostka miało miejsce w pierwszych miernikach prądu, kiedy elektronika nie była na tak rozwiniętym poziomie jak obecnie. Obecnie coraz częściej stosuje sie tanie mierniki elektroniczne made in China, które z powodzeniem zastepują dokładne mostki.
2. Napięcie pochodzące z elektryzowania materiałów o własnościach elektrostatycznych nie jest niebezpieczne, ponieważ o bezpieczeństwie decyduje nie napięcie, lecz natężenie prądu, jakie mogłoby przepłynąć przez człowieka. Za niebezpieczny uważa się prąd o wielkości nawet 50 mA, dlatego w obwody włącza się zabezpieczenia różnicowo-prądowe o wysokiej czułości wyłączającej urządzenia nawet przy upływności prądu rzędu 30 mA. Tak duży prąd nie uzyskamy przy pocieraniu wełny, bo o wielkości prądu decyduje moc urządzenia zgodnie ze wzorem:
I = P/U = √(P/R). Jeśli P jest małe, a R wysokie, to prąd będzie mały, a tym samym bezpieczny. Oczywiście napięcie z wełny będzie tym bardziej odczuwalne, im będzie wyższe oraz im mniejszy będzie opór człowieka względem ziemi.
3.
Wzór na opór przewodnika jest następujacy:
gdzie ρ jest oporem właściwym mierzonym w
- większym, im gorszy przewodnik, l jest długością, a S powierzchnią przekroju poprzecznego.
Aluminium jest gorszym przewodnikiem od miedzi, więc przy jednakowych wymiarach drutu, drut aluminiowy będzie miał opór większy od oporu drutu miedzianego (2,8*10⁻⁸)/(1,7*10⁻⁸) = 1,65 raza.