Λύσεις — Άσκηση 3η · Μέτρηση αντίστασης (σελ. 12–14) – ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΚΑΙ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Λύσεις — Άσκηση 3η: Μέτρηση αντίστασης
Εργαστηριακή άσκηση · σελ. 12–14. Τρεις μέθοδοι προσδιορισμού αντίστασης: χρωματικός κώδικας, ωμόμετρο, έμμεση \(R=V/I\).
Βήμα 1 — Πίνακας 1: χαρακτηριστικά από τον χρωματικό κώδικα
Πώς σκεφτόμαστε: 4 δακτύλιοι → 1ος-2ος = σημαντικά ψηφία, 3ος = πολλαπλασιαστής, 4ος = ανοχή. Όρια = τιμή ± (ανοχή% × τιμή).
| Χρώματα | Τιμή | Ανοχή | Όρια (Ω) |
|---|---|---|---|
| καφέ–κόκκινο–κόκκινο–χρυσό | 1,2 kΩ | ±5% | 1140 – 1260 |
| κόκκινο–κόκκινο–κόκκινο–χρυσό | 2,2 kΩ | ±5% | 2090 – 2310 |
| πορτοκαλί–πορτοκαλί–κόκκινο–χρυσό | 3,3 kΩ | ±5% | 3135 – 3465 |
| καφέ–μαύρο–πορτοκαλί–χρυσό | 10 kΩ | ±5% | 9500 – 10500 |
| κίτρινο–μωβ–κόκκινο–χρυσό | 4,7 kΩ | ±5% | 4465 – 4935 |
Απάντηση: κάθε τιμή = (δύο πρώτα ψηφία) × πολλαπλασιαστής, με όρια από την ανοχή του 4ου δακτυλίου.
Πρόσεξε: ξεκινάμε την ανάγνωση από την αντίθετη πλευρά του δακτυλίου ανοχής (χρυσό/ασημί). Ο 3ος δακτύλιος είναι πολλαπλασιαστής, όχι τρίτο ψηφίο.
Βήματα 3–4 — Βαθμονόμηση ωμομέτρου
Πώς σκεφτόμαστε: το αναλογικό ωμόμετρο έχει εσωτερική μπαταρία· η βαθμονόμηση ορίζει τα δύο άκρα της κλίμακας πριν τη μέτρηση.
- Βραχυκύκλωμα ακροδεκτών → 0 Ω: καμία αντίσταση παρεμβάλλεται· ρυθμίζουμε το «0 adj» (διορθώνει τη φθορά μπαταρίας).
- Ανοιχτοί ακροδέκτες → ∞: κύκλωμα ανοιχτό, μηδέν ρεύμα → η βελόνα στο άπειρο.
Απάντηση: είναι βαθμονόμηση — ορίζει το «0 Ω» και το «άπειρο». Χωρίς αυτήν, η κλίμακα των Ω δίνει λάθος τιμές.
Πρόσεξε: στην κλίμακα των Ω το μηδέν είναι δεξιά και το άπειρο αριστερά (ανάποδα από τάση/ρεύμα). Η μέτρηση γίνεται εκτός κυκλώματος, χωρίς τροφοδοσία.
Βήματα 9–11 — Πίνακας 3: έμμεση μέτρηση R = V/I
Πώς σκεφτόμαστε: μετρώντας ταυτόχρονα τάση και ρεύμα, η αντίσταση προκύπτει από τον νόμο του Ωμ.
- Εφαρμόζουμε \( R = \dfrac{V}{I} \) (βολτόμετρο παράλληλα, αμπερόμετρο σε σειρά).
- Παράδειγμα: V = 5 V, I = 4,17 mA → \( R = \dfrac{5}{4{,}17} = 1{,}2\ \mathrm{k\Omega} \).
Απάντηση: \( R = V/I \). Με V σε volt και I σε mA, το R βγαίνει σε kΩ. Το αποτέλεσμα πρέπει να είναι συμβατό με τις άλλες μεθόδους.
Πρόσεξε: μονάδες — 5 V ÷ 4,17 mA = 1,2 kΩ. Αν μπερδέψεις mA με A, βγαίνει χίλιες φορές λάθος.
Σύγκριση των τριών μεθόδων
Απάντηση: πρέπει να δίνουν συμβατές τιμές (εντός ανοχής), όχι κατ' ανάγκη ταυτόσημες:
- Χρωματικός κώδικας → ονομαστική τιμή + ανοχή (όχι η πραγματική του κομματιού).
- Ωμόμετρο → πραγματική τιμή, άμεση μέτρηση.
- R = V/I → έμμεση, ευαίσθητη στη φόρτωση των οργάνων και στα σφάλματα μέτρησης.
Πρόσεξε: «συμφωνία εντός ανοχής» ≠ ταυτόσημες τιμές. Μεγάλη απόκλιση δείχνει λάθος ανάγνωση, κακή βαθμονόμηση ή σφάλμα μέτρησης.
