DFCL3 Hahmottava kokonaisuus TASAVIRTAPIIRIT Tekijät: Sirkka-Liisa Koskinen Tapio Penttilä Ryhmä: E5
2 SISÄLLYSLUETTELO 1. Johdanto 3 2. Perushahmotus 3 3. Sähkövirta 4 3.1. Esikvantifiointi 4 3.2. Kvantifiointi 5 4. Jännite 6 4.1. Esikvantifiointi 6 4.2. Kvantifiointi 8 4.2.1 Piirin potentiaali 11 4.2.2. Sähköteho 12 5. Resistanssi 14 5.1. Ohmin laki 14 5.2. Pariston Ohmin laki ja sisäinen resistanssi 15 5.3. Resistiivisyys 16 6. Työprosessin kuvaus 19 7. Lähdeluettelo 19
3 1. JOHDANTO Vaikka Voltan paristo keksittiin jo vuonna 18, kesti noin neljäkymmentä vuotta ennen kuin pariston sisältävän sähköpiirin käyttäytyminen ymmärrettiin yleisesti. Keskeistä osaa esittävä sähkövastuksen käsite, joka nykyään tuntuu itsestään selvältä, tuotti yllättäviä vaikeuksia. Georg Simon Ohm selvitti ensimmäisenä jännitteen, virran ja vastuksen yksinkertaisen riippuvuuden 1826, mutta se hyväksyttiin yleisesti vasta 184-luvulla. 2. PERUSHAHMOTUS Sähkövirran hahmotus aloitetaan yksinkertaisista laitteista, kuten paristo, lamppu, muutamista johtimista ja kompassi. Käytetään myös suolavettä. Havainnollistetaan ilmiöitä: valo, lämpö, magneettisia vuorovaikutuksia ja elektrolyysiä. Niillä tunnistetaan yksinkertainen ilmiö, sähkövirta. Ilmiö valo saadaan liittämällä paristo ja lamppu johtimilla toisiinsa. Lämmön voi havaita samasta kokeesta kokeilemalla lamppua, joka lämpenee. Magneettisen vuorovaikutuksen saa havainnollistettua, kun 4,5 voltin paristo oikosuljetaan johtimella, johtimessa kulkee suuri sähkövirta. Jos johtimen lähelle tuodaan kompassi, kompassin neula kääntyy kohtisuorasti johdinta vastaan. Virtajohdin synnyttää johtimen ympärille magneettikentän. Elektrolyysin saa näytettyä avaimen kuparoinnilla. Virtalähteeseen johtimilla kytketyt avain ja kuparilevy laitetaan kuparisulfaattiliuokseen ja kytketään virta päälle. Tällöin saadaan avaimen pintaan kuparipinta. Kokonaisuus, jolla ilmiö saadaan aikaan on suljettu virtapiiri ja virtalähde (paristo). Virtapiiri voi koostua johtimista, lampuista tai muista sähkölaitteista, kuten sähkömagneeteista, summereista jne. Laitteilla ja myös paristoilla on aina kaksi päätä. On selvää, että sähkövirralla on voimakkuus, koska virran vaikutus (esimerkiksi lamppujen kirkkaus) vaihtelee. Sähkövirralla on myös suunta, jonka voi havaita tekemällä havaintoja magneetilla tai kemiallisilla vaikutuksilla. Erilaiset paristot, muuten samanlaisessa piirissä, aiheuttavat erilaisen voimakkuuden piiriin; toisaalta samanlaiset paristot aiheuttavat erilaisen virran voimakkuuden erilaisilla piireillä. Joten paristolla on ominaisuus, joka määrää niiden kyvyn aiheuttaa virtaa ja piireillä on kyky, joka määräytyy tietynlaisten paristojen aiheuttamasta virrasta. Lamppujen kirkkauksia voi havaita kokeilemalla ensin yhdellä 1,5 V paristolla ja sitten lisäämällä niitä yksi kerrallaan. Mitä useampi paristo, sitä kirkkaammin lamppu palaa.
4 3. SÄHKÖVIRTA 3.1. Esikvantifiointi Virranvoimakkuuden osoittamiseen käytetään lamppuja. Lamput testataan ensin kirkkaudeltaan samanlaisiksi, liittämällä ne samaan paristoon yksi kerrallaan. Lamppujen on oltava kirkkauksiltaan samanlaisia, muuten koetulokset eivät ole luotettavia. Liittämällä useita lamppuja sarjaan havaitaan, että kaikki lamput syttyvät ja sammuvat samanaikaisesti ja niiden kirkkaus on samanlainen. Silloin virran voimakkuus on yhtä suuri kaikkialla piirissä - myös paristossa, joka voidaan testata kokeilemalla kuinka kompassineula kääntyy lähellä johdinta ja paristoa. Kuva 1. Rinnankytkennässä (Kuva 2) havaitaan, että kun on kytketty useampia lamppuja rinnakkain, rinnankytketyt lamput palavat himmeämmin ja muut lamput kirkastuvat. Joilloin virta on ilmeisesti jakautunut rinnankytkettyihin lamppuihin. Kuva 2.
5 3.2. Kvantifiointi Kun halutaan määrittää suure, joka kuvaa sähkövirran voimakkuutta, määritetään uuden suureen merkitys olemaan verrannollinen ilmiön vaikutusten mitattavissa olevaan ominaisuuteen. Valitaan magneettinen vuorovaikutus. Kvantifioivan kokeen käytännöllinen järjestely on esitetty kuvassa 3. Kytketään samanlaiset lamput rinnakkain. Lamppujen kirkkaus on samanlainen, jolloin on selvää, että jokaisen lampun virta on sama. Käämi on liitetty osaksi piiriä niin, että useiden lamppujen virta on myös käämin virta. Muuttamalla käämin kytkentää, käämin virta tehdään samanlaiseksi kuin lamppujen 1, 2, 3, 4 ja 5 virrat. Magneettinen vuorovaikutus käämin ja sauvamagneetin välillä mitataan esim. mitta-asteikolla. Havaitaan, että vuorovaikutus on verrannollinen virran suuruuteen. Joten voidaan havaita sähkövirran olevan verrannollinen virran magneettiseen voimaan, I ~ F. Voima mitataan esim. Ohaun kolmeortisella siirtopainovaa alla, jonka resoluutio (erotuskyky) on,1 N. me käytimme työssä Soehnle ULTRA 2 vaakaa (max 2g x,1g) josta saimme voiman ja massan. Otimme massan ylös ja muutimme sen voimaksi. Tuloksista teimme taulukon ja kuvaajan (Taulukko ja kuvaaja 1). Tuloksista havaitsimme, että voima kasvaa tasaisesti, kun lamppujen lukumäärää lisätään. Suora ei kuitenkaan kulje origon kautta, vaikka sen pitäisi. Virran ollessa nolla, voima on nolla. Tästä päädytään, että I ~ F. Kun sähkövirran voimakkuus on näin kvantifioitu, voidaan ottaa käyttöön sähkövirran magneettiseen vaikutukseen perustuvat virtamittarit, kuten kiertokäämimittarit. Kuva 3. Lampp lkm m (g) F (N) 1,2,2 2 1,1,11 3 2,1,21 4 3,4,34 5 4,2,42 F (N).5.4.3 y =.13x -.89.2.1 1 2 3 4 5 6 Sähkövirran voimakkuus (lkm) Taulukko ja kuvaaja 1.
6 4. JÄNNITE 4.1. Esikvantifiointi Aikaisemmin olemme havainneet, että paristoilla on kyky saada aikaan sähkövirtaa suljetuissa virtapiireissä. Kuvan 4 kokeissa havaitaan, että useampia paristoja sarjaankytkettynä samansuuntaisesti lamppujen kirkkaus loistaa sitä paremmin, mitä useampi lamppu sarjaan on kytketty. Virrankehittämiskyvyn suuruus (jota kutsutaan jännitteeksi) kasvaa. a) b) c) d) Kuva 4. Kuvan 5 kokeilla osoitetaan, että potentiaalilla on suunta: jos kaksi samanlaista paristoa on sarjaankytketty vastakkaisiin suuntiin, ne eliminoivat toisensa. Kuvassa 5a) lamppu loistaa yhtä kirkkaasti kuin yhdellä paristolla, koska kaksi paristoa kumoaa toisensa; kuvassa 5b) lamppu ei loista lainkaan ja mittarissa ei näy virtaa, koska paristot kumoavat toisensa. a) b) Kuva 5. Kuvan 6 koe osoittaa, että kun useampi paristo on rinnankytketty, lampun kirkkaus ja täten lampun jännite ei muutu.
7 a) b) c) Kuva 6. Liittämällä useita lamppuja sarjaan yhden pariston kanssa havaitaan, että lamput ovat sitä himmeämpiä mitä enemmän niitä on. Toisaalta, jos lisätään yhtäaikaa sekä lamppu, että paristo (kuva 7), havaitaan lamppujen kirkkauden pysyvän samana. Tämä osoittaa, että joka tapauksessa jokaisen lampun jännite on sama. Kuva 7. Joten on ilmeistä, että sekä paristoilla, että myös lampuilla on vaikutusta virtaan. Voidaan yleistää: jännite ei ole ainoastaan pariston, vaan jokaisen piirissä olevan komponentin ominaisuus. Näin askeltaso malli alkaa muodostua. Kuvan 8 kokeessa lampun jännite on sama kuin paristojen päiden jännite. Vaaditaan suljettu piiri, jotta askelten summa on nolla. Voidaan ottaa yksittäinen piirin piste ja kutsua sen pisteen ja toisen pisteen välistä jännitettä pisteen potentiaaliksi. Valitun pisteen potentiaali voidaan määritellä olemaan sopivan arvoinen, tavallisesti nolla.
8 Kuva 8. Malli voidaan testata kuvan 9 kokeella liittämällä paristo ja galvanometri sarjaan yhden lampun rinnalle. Galvanometri ei näytä virtaa, joten potentiaali lampun päiden välillä täytyy olla sama pariston potentiaalin kanssa. Kuva 9. 4.2. Kvantifiointi Havainnollistetaan erilaisilla kokeilla, että jännite on verrannollinen useiden paristojen määrään piirissä. Havaitaan tuntematon jännite käyttämällä lamppua tai galvanometria nollainstrumenttinä olettaen, että tuntematon jännite on kerrannainen standardi pariston jännitteeseen. Sarja kuvan 8 lamppuja on korvattu kuvissa 1 ja 11 homogeenisilla johtimilla. On odotettavissa, että potentiaalin täytyy nyt muuttua kauttaaltaan johtimen paikan mukaan.
9 Kuva 1. Kuva 11. Kuva 12 esittää kvantifioivan kokeen. Kokeessa käytettiin lankana Constantan lankaa, jonka halkaisija oli,16 mm. Mittari kytkettiin ensin yhden pariston kautta ja mitattiin paikka langasta, jossa jännite on nolla. Tulokset taulukoitiin ja piirrettiin kuvaaja (Taulukko ja kuvaaja 2). Kuva 12
1 Paristojen Lkm Paristojen lkm 1 22 2 44,5 3 69 4 82 Langan pituus (cm) 1 8 6 y = 21.533x 4 2 1 2 3 4 5 Paristojen lkm Taulukko ja kuvaaja 2. Galvanometrilla nähdään (Taulukko ja kuvaaja 2), että johtimen potentiaali on verrannollinen paikkaan. Näin voidaan havaita johtimen pisteen potentiaali on verrannollinen pisteen paikkaan, mittaamalla vertauspiste, jonka potentiaali on nolla. Näin havaittu potentiaalin laki on U ~ L. Kuva 13 a) osoittaa periaatteen kuinka mitata mielivaltainen tuntematon jännite Lx molemmat galvanometrit näyttävät nolla jännitettä, Ex = E. L E x. Kun a) b) Kuva 13.
Kokeessa kytketään (Kuva 14) tutkittavan pariston miinusnapa A:han. Etsitään plusnavalle vastuslangalta sellainen kytkentäpiste P, ettei tutkittavan pariston piirissä kulje virtaa. Tällöin pisteiden A ja P välinen jännitehäviö U AP kumoaa tutkittavan pariston lähdejännitteen E, U AP = E. Tällainen piste P voidaan löytää herkän virtamittarin avulla. Samalla tavalla etsitään sellainen piste O, että jännitehäviö U AO kumoaa normaalipariston lähdejännitteen, U AO = E O. Koska potentiaali laskee tasaisesti, ovat jännitehäviöt verrannolliset välien pituuksiin E EO AP AP =. Näin on saatu mitatuksi tutkittavan pariston lähdejännite E = EO. AO AO 11 U AP AP = eli U AO AO Kuva 14. Käytännössä tämä on hankala tapa jännitteen mittaukseen. Siksi tällä kohdalla saimme ottaa käyttöön jännitemittarin, vaikka sen toiminta on vielä epäselvä. Jännitemittarin toiminta täytyy tarkistaa kuvan 13 asetelmalla osoittamaan että mittari mittaa jännitteen. Mittasimme paristojen (1,5V) jännitteen samalla, kun teimme edellistä koetta. Havaitsimme, että yhden pariston jännite oli 1,42V, kahden 2,95V ja kolmen 4,45V. Laskennallisiin arvoihin 1,5V; 3,V ja 4,5V verrattuna lähes samoja. 4.2.1. Piirin potentiaali Tarkastellaan kytkentää, jossa on kolme samanlaista lamppua sarjassa ja jonka lähteenä on kolme sarjaan kytkettyä 1,5 V:n paristoa. Lamput palavat yhtä voimakkaasti kuin yksi yhteen paristoon kytketty lamppu. Koska virta lampussa aiheutuu lamppujen napojen välisestä
12 jännitteestä, myös sarjaan kytkennässä jokaisen lampun napojen välillä on sama jännite, vaikka napoja ei olekaan kytketty suoraan pariston napoihin. Tämä mielikuva tarkistettiin tutkimalla jännitemittarin avulla piirin eri pisteiden A, B, C, D, E, F välisiä jännitteitä. Mittausten perusteella (Taulukko ja kuvaaja 3) voidaan määritellä piirin potentiaali V paikan funktiona. Valitaan A maadoituspisteeksi, eli asetetaan V A =, jolloin piirin potentiaalille voidaan piirtää portaittainen kuvaaja. Piirin potentiaali ilmaisee samalla kertaa piirin kaikkien pisteiden väliset jännitteet. Väli Jännite (V) A B 1,36 A C 2,71 A D 4,12 B C 1,36 C D 1,41 D E -1,48 D F -2,76 E F -1,26 Jännite (V) 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5 A B D E F A Taulukko 3. 4.2.2. Sähköteho Esikvantifiointina verrataan toisiinsa kolmea kytkentää (Kuva 15). Ensimmäisessä kytkennässä yksi lamppu on kytketty paristoon, toisessa on kaksi lamppua sarjassa ja virtalähteenä kaksi paristoa sarjassa ja kolmannessa kaksi lamppua rinnan yhteen paristoon kytkettynä. Jos kaikki lamput ja paristot ovat samanlaisia, kaikki viisi lamppua palavat yhtä kirkkaasti. Koska yhtä kirkkaissa lampuissa kuluvat tehot ovat ilmeisesti yhtä suuret, toisessa ja kolmannessa kytkennässä virtapiiri välittää yhtä suuret tehot. Tämä teho on kaksi kertaa niin suuri kuin ensimmäisessä kytkennässä. Toisessa kytkennässä sähkövirta on sama kuin ensimmäisessä, mutta jännite kaksinkertainen. Kolmannessa kytkennässä jännite on sama kuin ensimmäisessä, mutta sähkövirta kaksinkertainen. Voidaan siis päätellä, että virtapiirin välittämä teho P on erikseen verrannollinen sekä piirin jännitteeseen U että siinä kulkevaan sähkövirtaan I, P~UI.
13 Kuva 15. Sähkötehon kvantitatiivisessa mittaamisessa käytimme uppokuumenninta. Kuumennettavan veden määrä astiassa oli 2 ml. Virtapiiri oli virtalähde, kalorimetri, virtamittari ja jännitemittari. Meillä ei ollut sähkökatkon vuoksi käytössä kirjoitinta ja kaiken lisäksi uppokuumentimen lamppu paloi kahden mittauksen jälkeen, joten työ jäi kesken. Ehdimme kuitenkin mitata kaksi tapausta. Saimme lämpötilan ajanfunktiona kuvaajista (joita emme saaneet tulostettua) kulmakertoimet (T/t), joista saadaan laskemalla sähköteho P energian säilymislain cm θ mukaisella yhtälöllä W = Q eli ηpt = cm θ, jolloin P =. c = veden ηt ominaislämpökapasiteetti 4,19 J/gK, η =,9 kuumennuksen hyötysuhde, m = veden massa 2g ja θ/t = kulmakerroin (T/t) Saamamme mittaustulokset ovat taulukossa 4, jossa on laskettu teho P = UI ja laskettu sähköteho. Saamamme tehon ja sähkötehon tulokset melkein samoja. Jännite (V) Sähkövirta (A) Teho (W) Kulmakerroin (T/t) Sähköteho (W) 6,26 4,13 25,85,26 24,21 4,75 3,2 14,35,16 14,9 Taulukko 4.
14 5. RESISTANSSI 5.1. Ohmin laki Esikvantifiointi osoittaa, että komponentin läpi menevän jännitteen ja komponentin läpi menevän virran suhde saattaa olla hyvä ehdokas suureeksi, joka kuvaa komponentin kykyä vastustaa virtaa. Kvantifioivalla kokeella idealisoinnit ovat tarpeellisia. Sen jälkeen kun lämpötilan havaitaan vaikuttavan johtokykyyn, pidetään joko komponentin lämpötila vakiona, tai käytetään virtaa, joka on tarpeeksi pieni ettei lämmitä komponenttia merkitsevästi. Kuvassa 16 on kaaviokuva virrasta jota voidaan käyttää kvantitatiivisissa mittauksissa. Metallilanka on yhdistetty virtalähteeseen. Johtimen päiden jännite U ja johtimen läpikulkeva virta I otetaan muistiin, kunnes virtalähteen päiden jännite vähitellen muuttuu. Piirretään ( I, U ) kuvaaja ja kuvaajan havaitaan olevan origon kautta kulkevan suoran (Taulukko ja kuvaaja 5.). Tämä osoittaa verrannollisuuden U ~ I. Koe toistetaan erilaisilla johtimilla. Havaitaan, että myös niiden kuvaajat ovat suoria, mutta niillä on eri kaltevuus. Esikvantifiointiin viitaten kuvaajien kaltevuuksien havaitaan kuvaavan johtimien virranvastustuskykyä. R = U / I :n suhde on muuttumaton jokaiselle johtimelle. Kuva 16. Resistanssikokeen virtapiiri. D on tutkittava laite. 33 cm 45 cm 6 cm U/V I/A U/V I/A U/V I/A 1,34,15 1,37,11 1,39,8 2,58,29 2,67,22 2,72,17 3,39,38 3,91,33 4,3,25 4,78,54 5,22,44 5,36,33 5,79,66 6,31,53 6,55,4
15 88 cm 95 cm U/V I/A U/V I/A 1,4,6 1,4,5 2,74,11 2,77,11 4,1,17 4,1,16 5,48,23 5,49,21 6,71,28 6,75,26 Sähkövirta (A).7.6.5.4.3.2.1 -.1 2 4 6 8 Jännite (V) 33 cm 45 cm 6 cm 88cm 95 cm Taulukko ja kuvaaja 5. 5.2. Pariston Ohmin laki ja sisäinen resistanssi. Kun pariston napoihin kytketyn lampun rinnalle kytketään toinen samanlainen lamppu, molemmat lamput palavat vähän himmeämmin. Jos paristo on uusi, himmeneminen on tuskin havaittavaa. Jos lamppuja kytketään useampia, himmeneminen voimistuu. Tämä osoittaa, että pariston napojen välinen jännite pienenee vähän, kun paristoa kuormitetaan. Paristossa tapahtuu jännitehäviö, joka on sitä suurempi mitä suurempi virta paristosta saadaan. Tämä havainto osoittaa, että virta kulkee myös pariston sisässä. Kvantitatiivisesti tutkitaan, miten pariston napojen välinen jännite eli napajännite riippuu piirissä kulkevasta virrasta. Kytketään pariston (9V) napoihin sarjaan säätövastus (25Ω 5A, oli vanha, antiikkia) ja kiinteä vastus (1Ω) (Kuva 17). Jälkimmäistä tarvitaan, jotta virta ei kasvaisi liian suureksi säätövastuksen resistanssia pienennettäessä. Vaihdetaan piirissä kulkevaa sähkövirtaa säätövastuksen avulla ja mitataan pariston napajännite U n virran I funktiona. Esitetään tulokset
16 graafisesti IU n koordinaatistossa (Taulukko ja kuvaaja 6). Havaitaan, että mittauspisteet osuvat samalle laskevalle suoralle. Pariston napajännite U n siis pienenee lineaarisesti virran kasvaessa. Kuvaaja leikkaa U n akselin pisteessä U n () = E, joka ilmaisee pariston lähdejännitteen. Erotus E U n = U s on paristossa tapahtuva jännitehäviö. Se kasvaa verrannollisena virtaan U s ~I samalla tavalla kuin jännitehäviö vastuksessa Ohmin lain mukaan. Suhde U s = R on paristolle ominainen vakio, sen sisäinen resistanssi, joka on noin 5,2 kω s I (suoran kulmakertoimesta saatuna). Kuva 17. Sähkövirta (A) Jännite (V),25 7,54,27 7,38,29 7,21,34 6,99,4 6,66,5 6,21 Jännite (V) 1 8 6 4 2 y = -5.229x + 8.776.1.2.3.4.5.6 Sähkövirta (A) Taulukko ja kuvaaja 6. 5.3. Resistiivisyys Resistiivisyydellä tarkoitetaan aineelle ominaista kykyä vastustaa sähkövirran kulkua. Materiaaliltaan ja poikkileikkaukseltaan samanlaisten, mutta eripituisten johtimien (Taulukko 7) resistanssi on määritetty. ( L, R) kuvaaja piirretään ja havaintopisteiden havaitaan sijaitsevan origon kautta kulkevalla suoralla (Taulukko ja kuvaaja 8).
17 33 cm 45 cm U/V I/A R/Ω U/V I/A R/Ω 1.34.15 8.93333 1.37.11 12.4545 2.58.29 8.89655 2.67.22 12.1364 3.39.38 8.9215 3.91.33 11.8485 4.78.54 8.85185 ka. 5.22.44 11.8636 ka. 5.79.66 8.77273 8.8751 6.31.53 11.957 12.417 6 cm 88 cm U/V I/A R/Ω U/V I/A R/Ω 1.39.8 17.375 1.4.6 23.3333 2.72.17 16 2.74.11 24.991 4.3.25 16.12 4.1.17 24.1176 5.36.33 16.2424 ka. 5.48.23 23.8261 ka. 6.55.4 16.375 16.4225 6.71.28 23.9643 24.31 95 cm U/V I/A R/Ω 1.4.5 28 2.77.11 25.1818 4.1.16 25.625 5.49.21 26.1429 ka. 6.75.26 25.9615 26.1822 Taulukko 7. Langan Resistanssi pituus (cm) (Ω) 33 8,8751 45 12,417 6 16,4225 88 24,31 95 26,1822 Resistanssi 3 25 2 15 1 5-5 y =.2787x -.3832 2 4 6 8 1 Langan pituus (cm) Taulukko ja kuvaaja 8.
Koe toistetaan erimateriaalia olevalla johtimella. Johtimen pituus oli 38 cm ja halkaisija,2 mm. 18 Materiaali Resistanssi (Ω) Kupari,4 Rauta 1,6 Konstantaani 6, Taulukko 9. Samalainen sarja mittauksia suoritetaan muuttamalla johtimen (konstantaani) poikkipinta-alaa pitämällä johtimen pituus (6 cm) samana. Tämä on paras suorittaa yhdessä rinnankytkemällä muutamia johtimia ja käyttämällä eripaksuisia johtimia. Käytimme johtimia, joiden halkaisijat olivat,16 mm;,31 mm;,4 mm;,45 mm ja,71 mm. Havaitaan resistanssin pienenevän kun poikkipinta-ala kasvaa. Piirtämällä ( / A, R) 1 kuvaajan (Taulukko ja kuvaaja 1) havaitaan verrannollisuus R ~ 1/ A. Tuloksista voidaan muodostaa laki R ~ L / A. Langan paksuus (mm) Pinta-ala A (mm 2 ) 1/A Resistanssi (Ω),16,296 49,761 16,2,31,75439 13,256 4,1,4,1256 7,9618 2,9,45,158963 6,298 2,71,395719 2,527,9 Resistanssi 2 15 y =.3239x +.57 1 5 2 4 6 1/A Taulukko ja kuvaaja 1. Edellisistä tuloksista piirretään (L/A, R) kuvaaja (Taulukko ja kuvaaja 11). Konstantaani langan kuvaajan kulmakertoimesta saadaan resistiivisyyden ρ/1-8 Ω (2 C) arvoksi 5, kun kirjallisuuden arvo on 49.
19 Pinta-ala Langan Resis- A pituus L/A tanssi (m) (Ω) 2.96E-8.6 29856687.9 16.2 7.54385E-.6 7953498.55 4.1 8 1.256E-7.6 47777.6 2.9 1.58963E-.6 3774475.11 2 7 3.95719E- 7.6 1516229.34.9 18 16 y = 5E-7x +.57 14 12 1 8 6 4 2 5 1E+7 1.5E+7 2E+7 2.5E+7 3E+7 3.5E+7 Taulukko ja kuvaaja 11. 6. TYÖPROSESSIN KUVAUS Valitsimme työn, koska molemmat olimme kiinnostuneita sähköopista. Tasavirtapiirejä saa opettaa myös peruskoulun fysiikassa. Suunnitelmamme oli annetun ohjeen mukainen. Muutamia puutteita oli, mutta tehdessämme työtä korjasimme puutteet. Teimme työn silloin, kun Helsingissä oli sähkökatkos, joten muutamia kohtia emme saaneet kunnolla tehtyä. Työselostuksen kirjoittaminen tästä työstä oli suhteellisen helppoa, koska suunnitelma oli jo aika hyvin tehty ja kokeiden tulokset oli helppo liittää mukaan. Muutenkin sähköoppi oli aika tuttua entuudestaan, joten tuloksien oikeellisuuden pystyi arvioimaan helposti. Siitä huolimatta työ antoi paljon uutta tietoa. Selvensi aiemmin käytettyä opetustapaa. 7. LÄHDELUETTELO 1. Jari Lavonen, Kaarlo Kurki-Suonio, Harri Hakulinen: Galilei 6, Sähkö 2. Jussi Makkonen, Veijo Meisalo, Eeva Suokko: Atomista Avaruuteen, Sähköilmiöt fysiikassa. 3. Ismo Lindell: Sähkötekniikan historia.