RyL61FbBBVpMt

Determination of electrical resistance and power dissipated on a resistor supplied with battery. Measurement uncertainty

Source: licencja: CC 0.

Wyznaczanie oporu elektrycznego i mocy wydzielanej w oporniku zasilanym przez baterię. Niepewności pomiarów

You will learn
  • the resistance of the conductor and the power dissipated on it,

  • estimate the measurement uncertainties associated with it in English.

RpQm0DUi0OjNJ1
nagranie abstraktu

Answer the introductory questions for the lesson.

  1. What is voltage and what kind of device do we use to measure it?

  2. What is the current intensity and what kind of device do we use to measure it?

  3. Define the electrical resistance.

  4. How do we connect a ammeterammeterammeter in the electric circuit?

  5. How do we connect a voltmetervoltmetervoltmeter in the electric circuit?

R1Ed9MaBX96PZ
Na ilustracji interaktywnej znajduje się układ elektryczny. Zasilacz stałoprądowy (wejście plus), oznaczony numerem 1, podłączony jest do włącznika, oznaczonego numerem 2. Włącznik połączony jest z opornikiem, oznaczonym numerem 4, w tym samym miejscu podłączony do opornika jest woltomierz (wejście minus), oznaczony numerem 3, wskazujący 4,5221 woltów. Opornik po drugiej stronie połączony jest do wejścia plus woltomierza oraz do żarówki. Żarówka podłączona jest także do wejścia plus amperomierza, oznaczonego numerem 5, wskazującego 0,487696 amperów. Amperomierz od wejścia minus połączony jest z zasilaczem. Na numerach widoczne są podpisy. 1. zasilacz stałoprądowy - DC power supply {audio}, 2. włącznik - switch {audio}, 3. woltomierz - voltmeter {audio}, 4. opornik - resistor {audio}, 5. amperomierz - ammeter {audio}.
A typical experimental circuit used to determine resistance of a resistor and power dissipated on it
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Experiment
R1QOU8gvg5oWg1
nagranie abstraktu

Determination of the value of electrical resistanceresistanceresistance and dissipated powerpowerpower using an ammeterammeterammeter and a voltmetervoltmetervoltmeter.

Research hypothesis
Rnx6sPsjq2Ilm1
nagranie abstraktu
  • Using an ammeterammeterammeter and a voltmetervoltmetervoltmeter, you can determine the resistor resistanceresistanceresistance and the powerpowerpower dissipated on it with acceptable accuracy.

Instruction

1. Build the experimental circuit according to the diagram:

R5bvjhOXMaCRA
Circuit
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

2. Measure the current in the circuit using an ammeter.
3. Measure the voltage on the resistor using a voltmeter.
4. Change the battery supplying the circuit to another one and repeat the measurements.
5. Write down the results in the measurementmeasurementmeasurement table.

Measurement table No. 1

No.

Supply voltage U[V]

Current I[A]

Resistance R=UI[Ω]

Power P=UI[W]

1

2

3

4

R1Y4eX06k2w2I1
nagranie abstraktu

6. Repeat steps 1 to 5 for the circuit built according to the diagram below.

R1PZLWTl2oSI21
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RMl6llLxfeg3n1
nagranie abstraktu

7. Write down the results in the measurementmeasurementmeasurement table.

Measurement table No. 2

No.

Supply voltage U[V]

Current I[A]

Resistance R=UI[Ω]

Power P=UI[W]

1

2

3

4

Elaboration of results
RS4J8gENqadVq1
nagranie abstraktu

1. Based on the measurements made, determine for both measurementmeasurementmeasurement tables the resistanceresistanceresistance and the powerpowerpower dissipated on the resistor.

Comments
  • If the measurements were performed correctly, the results for the measurement table No. 1 and No. 2 differ.

  • Differences arise from the fact that both an ammeterammeterammeter and a voltmetervoltmetervoltmeter are not ideal devices.

  • The results of measurements are influenced by the internal resistance of the measuring instruments.

R1FLImhL8Whez1
nagranie abstraktu

2. Determine the average value of the resistanceresistanceresistance Raverage and the power Paverage dissipated on it on the basis of all measurements both from the measurementmeasurementmeasurement table No. 1 and No. 2.

3. Determine the lowest Rmin and the largest Rmax values of the resistance based on all measurements from both measurement table No. 1 and No. 2.

4. Determine the uncertainty of Raverage from the formula Raverage=12(Rmax-Rmin).

5. Proceeding in the same way as in the case of resistance, determine the uncertainty of the average powerpowerpower Paverage.

6. Write down correctly the resistance measurement result together with measurement uncertainty.

7. Write down correctly the power measurement result together with measurement uncertainty.

Summary
  • To determine the electrical resistance and resistor power, you must build an electrical circuit consisting of: electrical wires, battery, resistor, ammeter and voltmeter.

  • Then measure voltage and current.

  • Based on the experimental results, you determine resistanceresistanceresistance and powerpowerpower.

Exercises

R3LaP4GWVHDbR
Exercise 1
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentence is true. Możliwe odpowiedzi: 1. A very good ammeter has very little internal resistance. , 2. A very good voltmeter has very little internal resistance. , 3. Connecting the voltmeter in series into the electrical circuit will destroy it. , 4. In a correctly assembled system, the ammeter and voltmeter are connected in series to the electric circuit.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 2

Use interactive illustration „A typical experimental circuit used to determine resistance of a resistor and power dissipated on it” and determine the resistance of the bulb.

Exercise 3

Write in English a short note about the Wheatstone bridge. Find information on it on the Internet. Draw a diagram of such a bridge and show what it is for.

RE41GDtcT17gn
Exercise 4
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. pomiar - measurement, 2. amperomierz - voltmeter, 3. opór - resistance, 4. moc - power, 5. woltomierz - ammeter
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R3kaQff3swim61
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Glossary

ammeter
ammeter

amperomierz

RI6ZGZHwUDdbR1
wymowa w języku angielskim: ammeter
measurement
measurement

pomiar

R1TTEIDHynLto1
wymowa w języku angielskim: measurement
power
power

moc

R11YT5qSpN0BL1
wymowa w języku angielskim: power
resistance
resistance

opór

R1JGUtQXcrbEH1
wymowa w języku angielskim: resistance
voltmeter
voltmeter

woltomierz

R6g5t7Rfo0xzK1
wymowa w języku angielskim: voltmeter

Keywords

ammeterammeterammeter

measurementmeasurementmeasurement

voltmetervoltmetervoltmeter