192 - Μετατροπές ενέργειας

41
Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2014 -2015 Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος 192 - Μετατροπές Ενέργειας

description

192 - Μετατροπές ενέργειας

Transcript of 192 - Μετατροπές ενέργειας

Page 1: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2014 -2015 Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

192 - Μετατροπές Ενέργειας

Page 2: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Στο σημερινό μας πείραμα, και με τη βοήθεια μιας πηγής συνεχούς ρεύματος,

θα προσπαθήσουμε να συνδέσουμε όλες τις συσκευές, που συμβολίζονται στο διπλανό σχήμα του σχολικού βιβλίου, και να τις κάνουμε να μας δείξουν, ή και να μας υποδείξουν,

τις ενεργειακές μεταβολές, με τις οποίες λειτουργούν.

Page 3: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Για το σκοπό αυτό θα χρησιμοποιήσουμε, στην πειραματική μας διάταξη, μερικά πολύμετρα – βολτόμετρα …

V V V V

Page 4: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… αλλά και μερικά πολύμετρα – αμπερόμετρα, ωμόμετρα.

A Ω

Page 5: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Με αυτά θα ελέγξουμε την ροή του ρεύματος στο κύκλωμα και θα μετρήσουμε τις αντιστάσεις των συσκευών που θα συνδεθούν.

Page 6: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Για παράδειγμα, ακόμα και τα ίδια τα πολύμετρα ( Π ), που συνδέονται στο κύκλωμα, ανεβάζουν την συνολική αντίσταση του κυκλώματος,

εδώ τα 5 πολύμετρα μπορούν να δώσουν 5 Χ 0,2 Ω = 1 Ω παραπάνω αντίσταση …

RΠ = 0,2 Ω

Page 7: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… μετράμε τα πολύμετρα ( Π ) όλων των τύπων …

RΠ = 0,2 Ω

Page 8: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Rκ = 0,3 Ω

Επίσης, και τα καλώδια ( κ ) που συνδέονται στο κύκλωμα, ανεβάζουν την συνολική αντίσταση του κυκλώματος,

εδώ τα 10, περίπου, καλώδια, μπορούν να δώσουν 10 Χ 0,3 Ω = 3 Ω παραπάνω αντίσταση.

Page 9: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Ο διακόπτης του κυκλώματος Δ παρουσιάζει αντίσταση …

RΔ = 0,4 Ω

Page 10: 192 - Μετατροπές ενέργειας

RR = 10,4 Ω

… όπως και η διακριτή αντίσταση R, που συνδέεται έχει άλλη τιμή, ανάλογα βέβαια και με την θερμοκρασία.

Page 11: 192 - Μετατροπές ενέργειας

RΛ = 11,4 Ω

Ο λαμπτήρας Λ του κυκλώματος παρουσιάζει αντίσταση …

Page 12: 192 - Μετατροπές ενέργειας

RΚ = 1,3 Ω

… όπως και ο κινητήρας Κ έχει αντίσταση.

Page 13: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Σημαίνουμε με ένα μικρό κομμάτι μονωτικής ταινίας τον κινητήρα, για να διαπιστώνουμε την κίνηση και την λειτουργία του …

Page 14: 192 - Μετατροπές ενέργειας

RH = 539 Ω

… και μετράμε και την αντίσταση της συσκευής Hoffman.

Page 15: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Ξεκινάμε, τοποθετώντας την πηγή συνεχούς ρεύματος …

Page 16: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και μετά την συσκευή Hoffman, συνδέοντάς τη σε σειρά με την πηγή.

Page 17: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Στη συνέχεια συνδέουμε σε σειρά την αντίσταση R με την συσκευή Hoffman …

Page 18: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και τον κινητήρα Κ τον συνδέουμε σε σειρά με την αντίσταση R.

Page 19: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Συνδέουμε τον λαμπτήρα Λ σε σειρά με τον κινητήρα Κ …

Page 20: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και στη συνέχεια συνδέουμε σε σειρά με τον λαμπτήρα Λ, τον διακόπτη Δ.

Page 21: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Κλείνουμε το κύκλωμα από τον διακόπτη Δ στην πηγή του ρεύματος …

Page 22: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και ανοίγουμε τον διακόπτη της πηγής.

( Προσέξτε εδώ ότι, ενώ ή πηγή έχει κλειστό τον διακόπτη της τάσης, η συσκευή Hoffman ξεκινά την λειτουργία της )…

Page 23: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Ανοίγουμε την παροχή τάσης στο ηλεκτρικό κύκλωμα …

Page 24: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και κλείνουμε τον διακόπτη Δ. Το λαμπάκι Λ ανάβει, …

Page 25: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… η συσκευή Hoffman ξεκινά, ( … συνεχίζει … ), την ηλεκτρόλυση του νερού …

… δεν δουλεύει όμως ο κινητήρας Κ και γι’ αυτό το λόγο …

Page 26: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… τον συνδέουμε παράλληλα με τον λαμπτήρα Λ, κλείνοντας προηγουμένως την παροχή της τάσης στο κύκλωμα.

Page 27: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Ανοίγουμε πάλι τον διακόπτη της πηγής του συνεχούς ρεύματος και την παροχή της τάσης στο κύκλωμα …

… και ο κινητήρας Κ δουλεύει .

Page 28: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Προσφέρουμε μεγαλύτερη τάση στο κύκλωμα, για να έχουμε πιο έντονα φαινόμενα …

Page 29: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και ακόμα μεγαλύτερη τάση στο κύκλωμα, για να παρατηρούμε τα φαινόμενα με ευκολία.

Page 30: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Συνδέουμε το αμπερόμετρό μας, ώστε να παρακολουθούμε την ροή του ρεύματος, ( στην ουσία αντικαθιστούμε το καλώδιο που « κλείνει » το κύκλωμα με την πηγή του συνεχούς ).

Page 31: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Προσθέτουμε ένα βολτόμετρο στα άκρα της πηγής, ώστε να επαληθεύουμε την τιμή της παρεχόμενης τάσης …

Page 32: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Η πηγή « κλειστή », παρέχει μια μικρή τάση στο κύκλωμα, ...

Page 33: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… αλλά και « ανοιχτή » η πηγή, παρέχει μια ακόμα μεγαλύτερη - μικρή τάση στο κύκλωμα.

Page 34: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Ανοίγουμε πάλι τον διακόπτη παροχής τάσης της πηγής …

Page 35: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και στη συνέχεια ανοίγουμε ακόμα πιο πολύ τον διακόπτη, ώστε να έχουμε πιο έντονα φαινόμενα.

Page 36: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Προσθέτουμε ένα βολτόμετρο στα άκρα του λαμπτήρα …

Page 37: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και ένα ακόμα βολτόμετρο στα άκρα της συσκευής Hoffman.

Page 38: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Τοποθετούμε ένα βολτόμετρο στα άκρα της αντίστασης, ( και ανεβάζουμε λίγο την τάση της πηγής ) …

Page 39: 192 - Μετατροπές ενέργειας

… και ένα ακόμα βολτόμετρο στα άκρα του κινητήρα, ( διορθώνοντας και τη συνδεσμολογία του βολτόμετρου στα άκρα του λαμπτήρα, ώστε να μην έχουμε αρνητικό πρόσημο ).

Μπορούμε να κάνουμε και επαλήθευση με το άθροισμα των τάσεων, V = V1 + V2 + V3

= + +

Page 40: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Ανεβάζουμε λίγο την τάση της πηγής και επαληθεύουμε το άθροισμα των τάσεων, V = V1 + V2 + V3 …

= +

+

Page 41: 192 - Μετατροπές ενέργειας

Τέλος πειράματος …