Elektriske kretser - NTNU

2
1.1 Innledning
Motstander og kondensatorer er grunnleggende elementene i elektriske kretser.
Med disse elementene kan vi lage kretser med forskjellig funksjoner. Vi
kan også oppleve at det oppstår uønskete motstander, kapasitanser og induktanser
i en krets slik at kretsen oppfører seg annerledes enn det vi forventer.
I denne oppgaven skal vi gjøre oss kjent med hvordan motstander og kondensatorer
oppfører seg i elektriske likestrømskretser. Vi skal bestemme motstand,
undersøke spenningsdelning for motstand og kondensatorer, og bruke
motstand for å måle temperatur i en Wheatstonebru.
I likestrømskretsen er størrelsen på en motstand angitt ved dens resistans,
med enhet ohm, Ω. Tilsvarende angir kapasitansen C, med enhet farad, F,
hvor mye ladning (og dermed energi) som kan lagres i kondensatoren.
Relasjonene mellom resistans, kapasitans, induktans (spole) og tilhørende
spenning over de tilsvarende komponenter er gitt i tabell 1.1.
MOTSTAND
KONDENSATOR
Karakteristisk egenskap Resistans R Kapasitans C
Måleenhet Ω (ohm) F (farad)
U–I-relasjon U = RI U = 1 ∫ t
C 0 Idt
Vekselstrømsresistans R X C = 1/(ωC)
Symbol i krets
Tabell 1.1: Egenskapene til motstand og kondensator.
1.2 Forhåndsoppgaver
1. Finn den relative usikkerheten ∆C
C
i kapasitansen C gitt ved ligning
B.1.3, uttrykt ved τ, R, ∆τ og ∆R (se notatet om usikkerhetsanalyse
[3]).
2. Se på figur 1.4.1b og les om kobling b i seksjon 1.4.1. Hva må sammenhengen
være mellom resistanse R til motstanden og amperemeterets
indre resistans R A , for at den prosentvise feilen mellom korrigert og
ukorrigert verdi for R skal bli mindre enn 10%?