Serie- en parallelschakeling PDF

Preview

Summary

Practicum serie- en parallelschakelen, ugent campus Kortrijk...

Description

Labo elektriciteit Serie- en parallelschakeling

Verslaggever: Dries De Voegt Groep: 47 Lesgever: W. Cottegnie

Academiejaar 2017-2018

De Lamp 1. Doel van de proef Het leren gebruiken van een digitale volt- en ampèremeter. Het nagaan van de eigenschappen van een serie- parallelschakeling en een gegeven schakeling correct kunnen schakelen. De nauwkeurigheid van de meetresultaten kunnen bepalen

1. Weerstandsbepaling van een gloeilamp 1.1.

Meetopstelling

De lamp wordt aangesloten op een stroombron waarop dan verschillende wisselspanningen worden gezet: 230V, 38V, 32V, 17V en 10V. Bij elke spanning wordt er een meting gedaan van de spanning en de stroom.

Figuur 1: Stroommeting Figuur 2: Spanningsmeting

Gebruikte lamp: -

Gloeilamp: 40W 230V

Gebruikte meettoestellen: -

1.2.

Digitale multimeter Fluke 175

Meetresultaten en bespreking

Voor er metingen in de stroomkringen gedaan werden. Is er eerst een meting geweest van de weerstand van de gloeilamp. Nadien werd de meting herhaald maar daarvoor werd de lamp 1min lang verwarmt. Rkoud = 102,1 Ω Rwarm = 104,2 Ω Verslag Lamp

2

Ugent, campus Kortrijk

Verslag Lamp

3

Ugent, campus Kortrijk

Via de meetopstelling in figuur 1 is de spanning gemeten deze stroomkring. Met figuur 2 de overeenkomstige stroom door de stroomkring. Tabel 1: Metingen weerstand lamp

Aan de hand van deze metingen kan de weerstand van de lamp en het vermogen berekend worden. De weerstand wordt berekend door gebruik te maken van de wet van ohm.

U=I*R U R= I Het vermogen wordt bepaald met de volgende formule.

P=U*I Voor beide formules is de spanning in volt uitgedrukt en de stroom in Ampère.

1.1.Besluit De weerstand is temperatuur afhankelijk. Hoe warmer de lamp hoe meer weerstand deze heeft. Doordat er op een lagere spanning minder warmte ontwikkeld wordt daalt de weerstand. Ook is het duidelijk dat de lamp op een lagere spanning veel minder licht uitstraalt. De lamp zal alleen maar 40W verbruiken als hij onder een spanning van 230V staat.

Verslag Lamp

4

Ugent, campus Kortrijk

2. Betekenis van de gegevens op een lamp 2.1.

Meetopstelling

Drie lampen worden aangesloten op een 230V wisselstroombron. Twee Lampen staan parallel en er wordt een 3de in serie geplaatst.

Figuur 3: Verschillend vermogen van de lampen

Gebruikte lamp: -

Gloeilamp L1: 25W 230V Gloeilamp L2: 40W 230V Gloeilamp L3: 60W 230V

Gebruikte meettoestellen:

-

2.2.

Digitale multimeter Fluke 175

Resultaten en bespreking

De stroom wordt gemeten door de ampèremeter in serie te plaatsen met het element dat men wilt meten. Via de metingen van de stroom kan de weerstand en het vermogen van elke lamp berekend worden. Hiervoor wordt er gebruik gemaakt van de wet van ohm. Tabel 2: meting stroom lamp

Verslag Lamp

5

Ugent, campus Kortrijk

1.2.Besluit Het vermogen dat vermeld is bij elke lamp ligt hoger dan de berekende waarde via de metingen. Het weergegeven vermogen is een maximaal vermogen. Ook de veranderende weerstand in een lamp zoals in besluit 2.3 heeft hier invloed op.

3. Onderzoek eigenschappen serie- en parallelschakeling 1.3.Meetopstelling Drie lampen worden aangesloten op een 230V wisselstroombron. Twee Lampen staan parallel en er wordt een 3de in serie geplaatst.

Figuur 4: Verschillend vermogen van de lampen

Gebruikte lamp: -

Gloeilamp L1: 25W 230V Gloeilamp L2: 40W 230V Gloeilamp L3: 60W 230V

Gebruikte meettoestellen:

-

Digitale multimeter Fluke 175

Verslag Lamp

6

Ugent, campus Kortrijk

1.4.Resultaten en bespreking Door op de schakeling van figuur 4 de volt meter parallel over L1, L2, L3 en de bron te plaatsen kan de spanning over deze elementen gemeten worden. De stroom wordt gemeten door de ampèremeter in serie te plaatsen met bovengenoemde elementen. Tabel 3: metingen & foutberekening

Lamp 1 staat parallel tegenover lamp 2. De spanning over beide lampen is hier gelijk en de stroom verschillend. Lampen L1 & L2 staan in serie met lamp 3. Hier is de stroom gelijk maar de spanning over de lampen verschilt. De eerste wet van Kirchhoff stelt dat in elk knoop punt de som van de toekomende gelijk is aan de som van de vertrekkende stromen. Deze wet klopt volgens onze meting. Il1+Il2=Il3 (0,065±0,004)+(0,101±0,005)=(0,166±0,009)A De 2de wet van Kirchoff stelt dat de som van de elektrische potentiaal verschillen, rekening houdend met de richting, in elke gesloten kring in een netwerk is gelijk aan nul. Deze wet is te bewijzen door: Ul1+Ul3=Utotaal (156±2)+(71±1)=(227±3)V Bij beide metingen moet er rekening gehouden worden met meetfouten waardoor de sommen niet exact overeenkomen.

1.5.Besluit Door met een juiste notatie en foutenberekening te werken worden onnauwkeurigheden weggewerkt. Binnen de foutmarges op de metingen kan er aangetoond worden dat de wetten van Kirchhoff kloppen.

Verslag Lamp

7

Ugent, campus Kortrijk

4. Algemeen besluit Uit de eerste proef blijkt dat een weerstand (hier een lamp) temperatuur afhankelijk is zoals gezien in de theorie. Een lamp verbruikt alleen maar 40W als de spanning die erover staat zijn maximale spanning is. De 40W aangegeven op een lamp is het maximale vermogen. Doordat de weerstand temperatuur afhankelijk is zit er op de metingen een kleine fout. Als er rekening gehouden wordt met de foutmarges kunnen er basisformules aangetoond worden. De eerste en 2de wet van Kirchhoff worden hier bevestigd.

Verslag Lamp

8

Ugent, campus Kortrijk...