Karakteristik af elektriske komponenter | Rapport i Fysik

Fysikrapport 1 Formål: Formålet med det ene forsøg er at undersøge I-U-sammenhængen, karakteristikken, for en resistor (R), en 6V glødelampe (G) og en diode (D). Endvidere er formålet med det andet forsøg, at indøve beregning af erstatningsresistansen ved forskellige resistorkoblinger. Teori: I vores første forsøg var formålet at undersøge karakteristikken for de beskrevne komponenter. Disse komponenter, som i vores tilfælde er en resistor, en 6V glødelampe og en diode vil man beskrive som passive komponenter, da sammenhængen mellem strømmen gennem komponenten og spændingsfaldet over den, ikke vil afhænge af andre elektriske forhold end den passive komponent. I modsætning til en passiv komponent, er den aktive komponent hvor at strømmen gennem den, og spændingsfaldet over den afhænger af andre elektriske forhold. De passive komponenter i vores tilfælde, vil blive beskrevet bedst grafisk vha. en karakteristik som viser sammenhængen mellem strømstyrken I gennem komponenten og spændingsfaldet U over den. Vha. en sådan karakteristik, vil man altså kunne bestemme strømstyrken gennem en given passiv komponent, når den sættes ind i et kredsløb. På karakteristikkens førsteakse er strømstyrken I målt i ampere A, og på andenaksen er spændingsfaldet over komponenten U målt i volt V. På denne måde kan man altså se I-U sammenhængen for en given komponent.

Begrebet resistans vil sige elektrisk modstand, og betyder at elektroner ikke bevæger at uhindret gennem et kredsløb. Der er noget, der forsinker eller stopper dem. Hvis elektroner eksempelvis løber igennem en metaltråd, vil denne energi fra de bremsede elektroner blive afsat i tråden og omsat til termisk energi. Hvis der løber elektroner gennem en metaltråd, vil der altså være et spændingsfald over den, ligesom der vil være en given strømstyrke gennem den. Hvis en given metaltråd med et spændingsfald over den, og en strømstyrke gennem den har en konstant temperatur, vil der være proportionalitet mellem spændingsfaldet og strømstyrken. Her gælder ohms lov:

U = R×I

Hvor at U er spændingsfaldet målt i volt(V), I er strømstyrken målt i ampere(A) og U er resistansen målt i ohm( W ) som er V A I et elektrisk kredsløb, kan komponenterne sidde i serie- eller parallelkoblinger. To komponenter vil sidde i en seriekobling, hvis der går samme strøm gennem dem, mens at to komponenter vil sidde i en parallelkobling, hvis der er samme spændingsfald over dem.

Erstatningsresistansen vil sige den samlede resistans gennem et kredsløb. Man udregner erstatningsresistansen for henholdsvis serie- og parallelkoblinger på følgende måde: Seriekobling:

R= R