![]() |
OSNOVE ELEKTROTEHNIKE INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci |
Istosmjerni strujni krugovi · Napon u dijagonali mosta |
U virtualnom pokusu mjerimo napon u dijagonali električnog mosta koji je sastavljen od otpornika i priključen je na istosmjeren napon $U$. Kao otpornik $R_3$ koristimo promjenjivi (klizni) otpornik od $100 \text{ } \Omega$. Klizni otpornici imaju tri priključnice: dvije krajnje priključnice i kliznik. U ovom slučaju klizni otpornik spajamo u krug preko samo dvije točke — jedne krajnje priključnice i kliznika. Tako možemo namještati puni raspon otpora $0 - 100 \text{ } \Omega$. U virtualnom pokusu napon $U_\text{ab}$ mjerimo idealnim voltmetrom (beskonačan otpor, $R_\text{V} = \infty$), a u stvarnom pokusu bi koristili realni voltmetar (vrlo veliki otpor, ali $R_\text{V} \neq \infty$). Kroz pokus želimo saznati kako napon $U_\text{ab}$ ovisi o iznosu promjenjivog otpora $R_3$. Dok pomičemo kliznik mijenja se očitanje voltmetra i iscrtava se graf napona $U_\text{ab}$ kao funkcije promjenjivog otpora $R_3$. Iz uvjeta ravnoteže (prema oznakama na shemi: $R_1 \cdot R_4 = R_2 \cdot R_3$) izračunamo otpor $R_3 = 40 \text{ } \Omega$ pri kojem će most biti u ravnoteži $\left( U_\text{ab} = 0 \text{ V} \right)$. Vidimo da je za $R_3 < 40 \text{ } \Omega$ napon $U_\text{ab}$ pozitivan (točka $\text{a}$ na višem potencijalu), a za $R_3 > 40 \text{ } \Omega$ negativan (točka $\text{b}$ na višem potencijalu). Pitanje: Možete li matematički odrediti funkciju napona $U_\text{ab} = f \left( R_3 \right)$? Kliknite ovdje za odgovor... U stvarnom pokusu bi trebalo vrijednosti napona upisivati u odgovarajući tablicu, a zatim nacrtati graf. Treba odrediti za koje iznose otpora $R_3$ želimo očitavati (mjeriti) napon. Npr. za $10$, $20$, $30$, ..., $100 \text{ } \Omega$. Potrebno je računski ustanoviti koje vrijednosti napona treba očekivati za odabrani skup otpornika od kojih sastavljamo most. Ako smo dobro odabrali elemente mosta dobivamo napon koji će se mijenjati od pozitivnih do negativnih vrijednosti, tj. proći ćemo kroz stanje ravnoteže $\left( U_\text{ab} = 0 \text{ V} \right)$. Sa stanovišta podešavanja ravnoteže važna je i strmina prolaska kroz nulu. Napon $U_\text{ab}$ koji mjerimo voltmetrom (vrlo veliki otpor) je ustvari napon praznog hoda. Što bi se dogodilo kada bismo između točaka $\text{a}$ i $\text{b}$ umjesto takvog voltmetra spojili ampermetar, tj. mali otpor? Naravno, ako bismo to učinili u stanju ravnoteže i struja bi bila nula. No ako most nije u ravnoteži što bi ograničavalo struju? Most gledano s točaka $\text{a}$ i $\text{b}$ zapravo predstavlja neki fiktivni izvor koji osim napona praznog hoda ima i stanoviti unutarnji otpor. Taj otpor i mali otpor ampermetra bi ograničili struju. Ako je struja još uvijek prevelika može se u seriju s ampermetrom staviti otpornik $R_5$. Za više detalja o mjerenju struje kroz dijagonalu mosta kliknite ovdje... |