NTC-resistor | Fysik

Side 1

Fysik rapport ntc-resistoren

Janne Gandø, Kolding Gymnasium 2.b d. 17/2 2015

Gruppemedlemmer: Emma Frahm, Emma Klarskov, Louise, Sidsel, Sissel, Cæcilie & Janne.

Side 2

Janne Hardam Gandø ͏ Kolding Gymnasium ͏ Fysik B – ntc-resistoren

Formål :

Opbygge og forstå en temperatur transducer.

Fremgangsmåde:

Vi kom resistoren ned i en elkedel med vand. Varmede vandet op og målte sammenhørende

værdier af temperatur t og resistans R_{ntc} Vi stoppede for opvarmningen når der blev målet, så

vandet kunne nå at komme i termisk ligevægt. Så opbyggede vi en spændingsdeler ved hjælp af ntc-resistoren og en resistor med en resistans R , der er uafhængig af temperaturen.

Side 3

Janne Hardam Gandø Kolding Gymnasium Fysik B – ntc-resistoren

Databehandling:

Første forsøg:

Temp. (° C) (ohm Ω ) måling

Modstand

33,4 72,5 1

43 46 2

50,2 39 3

60 | 28,8 | 4

65 26 5

70 | 22,6 | 6
75 | 20,2 | 7
80 | 17,9 | 8
85 | 16,5 | 9

90,1 15,1 10

95,1 14,8 11

Først har vi lavet en graf over vores målinger v. forsøg 1, og så har vi lavet eksponentiel funktion:

Ligningen i vores graf svarer til R-ntc, som er = 142,31e^{-0,025x} ( x er temperaturen t)

Vi ved så at strøm (I) kan beregnes således:

Side 4

Janne Hardam Gandø ͏ Kolding Gymnasium ͏ Fysik B – ntc-resistoren

Vi bruger så U for temperaturen 50°C (resultatet for de andre målinger kan ses i skemaet nedenunder)

Ved at starte med en spænding på U

0

5 V og at resistansen R, er 50Ω og med mit udtrykt for R-

ntc = 142,31e^{-0,025t}

𝑈͏=͏5𝑉͏∗͏_{50Ω+142,31∗𝑒^{−0,025∗}} =͏2,75414 𝑉

50Ω

50

°𝐶 dvs. at den beregnede spænding U ved en temperatur på 50°C altså er 2,75 V.

Temperat Den målte Den beregnede

ur (t)/ °C spænding (U) / V spænding (U) / V

25 2,245 1,981

30,2 | 2,419 | 2,138

35,3 2,6 2,296

40,8 2,4 2,467

45,6 2,94 2,617

50 3,007 2,754

55,6 | 3,228 | 2,925
60,6 | 3,345 | 3,075

65 3,36 3,204

70,1 | 3,431 | 3,348
75,4 | 3,645 | 3,491
80,1 | 3,751 | 3,612
85,2 | 3,875 | 3,732

Vi vil nu beregne procentafvigelsen på hhv. den målte til den beregnede spænding:

Eks:

(1,981−2,͏245)

2,245

∗͏100% = -11,75 %

Side 5

Janne Hardam Gandø ͏ Kolding Gymnasium ͏ Fysik B – ntc-resistoren

Den målte spænding Den beregnede spænding (U) / Procentafvigelse (%)
(U)͏/ V V

2,245 1,981 11,75 %

2,419 2,138 11,61 %

2,6 2,296 11,69 %

2,4 2,467 2,79 %

2,94 2,617 10,98 %

3,007 | 2,754 | 8,41 %
3,228 | 2,925 | 9,38 %
3,345 | 3,075 | 8,07 %

3,36 3,204 4,64 %

3,431 | 3,348 | 2,41 %
3,645 | 3,491 | 4,22 %
3,751 | 3,612 | 3,70 %
3,875 | 3,732 | 3,69 %

Konklusion:

Gennemsnittet af procentafvigelsen ligger på ca. 7,18 % - Hvilket ikke er specielt meget, nu hvor det er meget små tal der er tale om. Vi kan dermed sige at vi med tilnærmelse kan bekræfte at ohms love gælder.