#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# # Fys1120 Lab
# 
# \<Skriv navn på gruppemedlemmer her\> 
# 
# (Gruppene bestemmes under selve labøkten, så alle bør forberede sin egen notebook på forhånd. Du kan gjerne avtale å jobbe sammen med noen på forhånd, gitt at de skal ha samme labøkt. Gruppene skal bestå av 2-3 personer.)

# Denne notebooken skal fylles ut som del av lab i Fys1120, og skal godkjennes av labassistenten ved slutten av labøkten. Før dere går på lab må dere forberede notebooken for å ha tid nok til å bli ferdig med selve labøvelsene. Alle oppgavene (både de som skal gjøres før og under lab) er beskrevet i full detalj i labteksten. Her i notebooken skal dere besvare de prelab oppgavene (indikert av undertitlene) der dere blir bedt om å skrive et python skript . Dette skal gjøre noen av oppgavene som dere skal utføre under selve laben mye enklere.  

# Resten av oppgavene trenger dere ikke forberede i notebooken før lab, **men** oppgavene i labteksten som er merket med *På lab* bør dere besvare i notebooken når dere er på lab, for at alle svarene skal være samlet. De oppgavene som er merket *Før lab* bør dere også prøve å løse (for dere selv) før lab, for at dere skal kunne bruke tiden på å løse andre eventuelle utfordringer under selve labøvelsen. 

# In[146]:


import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.stats import linregress


# ## Oppgaver 1.1.2 (før lab) og 1.2.1 (på lab)
# 
# I neste celle finner du en variabel $C$, en vektor $U$ og en vektor $t$, som forestiller "falske" verdier for kapasitansen, spenningene og tidene som du vil måle i forsøket. Bruk disse til å finne en tilsvarende "falsk" verdi av restistansen $R$, som beskrevet i labteksten. Plot også målepunktene og de tilpassede kurvene på både eksponentiell og på lineær form (plottene skal ligne på bildene). Tips: søk opp funksjonen `scipy.stats.lingress` på google!
# 
# Husk å ha med aksebetegnelser og tegnforklaring! (Tips: du kan bruke Latex-syntax i matplotlib, f.eks. skriv ``plt.xlabel("$\\ln \\frac{U}{U_0} $") `` for å få aksebetegnelsen på y-aksen i venstre plott).
# 

# <table><tr>
# <td> <img src="https://www.mn.uio.no/fysikk/personer/vit/gertwk/eksempelgraf_lin_1.png" alt="Målinger på lineær form" width="400"/> </td>
# <td> <img src="https://www.mn.uio.no/fysikk/personer/vit/gertwk/eksempelgraf_exp_1.png" alt="Målinger på eksponentiell form" width="400"/> </td>
# </tr></table>

# Når du er på lab er alt du trenger å gjøre her å endre $C$, $t$, og $U$ til de "ekte verdiene", dvs. verdiene av kapasitans, tid og spenning som du har funnet under forsøket! **Merk:** disse verdiene vil muligens se veldig forskjellig ut fra "dummy"-verdiene dere bruker før lab. Dummy-verdiene har gjerne også feil antall desimaler, i forhold til nøyaktigheten dere vil måle størrelsene med under lab-øvelsen. 

# In[147]:


C = 10                              #Coulomp per Volt
t = np.array([1, 2, 3, 4, 5])       #Sekunder
U = np.array([149, 59, 18, 7, 3])   #Volt


# In[148]:


R = 0         
 
# Skriv din kode her (du kan så klart bruke flere celler om du vil). 
# Du skal plotte målepunktene og regne ut en fornuftig verdi av motstanden R. 
# Siste celle skal skrive ut R. 


# In[149]:


print()
print(f"Motstand R = {R:.2f} Ohm")  # Velg et passende antall desimaler!


# ## Oppgaver 2.1.1 (før lab) og 2.2.1 (under lab)
# 
# I cellen under finner du en vektor $I$ og en vektor $U$, som er dummy-verdier for strømmen gjennom og spenningen over amperemeteret som vi skal måle på laben. Bruk disse verdiene til å lage en lineær tilpasning, og til å finne en dummy-verdi for den indre motstanden i amperemeteret, $R_{\mathrm{a}}$. Lag et plot som inneholder både verdiene av $I$ og $U$ samt den tilpassede kurven (noe liknende som figuren under).  
# 
# Når du er på laben (og gjør oppg. 2.2.1) skal alt du trenger å gjøre i notebooken være å sette inn de målte verdiene for strøm og spenning i vektorene $I$ og $U$.

# <img src="https://www.mn.uio.no/fysikk/personer/vit/gertwk/eksempelgraf_2.png" alt="Målinger og lineær tilpasning" width="400">
# 

# In[150]:


I = np.array([6.4, 4.8, 3.9, 3.2, 2.0, 0.7]) # Ampere
U2 = np.array([3, 2.5, 2, 1.5, 1, 0.5])      # Volt      # Skriver U2, for å skille vektoren fra U i oppgave 1


# In[151]:


Ra = 0


# Skriv din kode her
# Siste celle skal skrive ut Ra 




# In[152]:


print()
print(f"Motstand Ra = {Ra:.2f} Ohm")  # Velg et passende antall desimaler!


# ## Oppgaver 3.1.2 (før lab) og 3.2.2 (under lab)
# 
# I cellen under finner dere to lister med spenninger $U$ og motstander $R$, som dere kommer til å måle under forsøket. Verdiene som er der nå er "falske".
# 
# Man kan bruke disse verdiene for å lage en liste med verdier for strømmen $I$. Når dere har strømmen kan dere bestemme indre resistans $r$ og emf $\epsilon$ ved hjelp av en linærtilpasning, slik dere gjorde i de to tidligere oppgavene. Mer om dette står forklart i labteksten.
# 
# <img src="https://www.mn.uio.no/fysikk/personer/vit/gertwk/eksempelgraf_3.png" alt="Lineær tilpasning av spenning målt mot strøm for et peltier-element med en indre resistans" width="400"/> 
# 
# Ved å lage en linærtilpasning skal dere få en graf (gitt dere bruker samme dummy-verdier) som ligner den over, og bruke denne til å anslå verdier for emf, og indre motstand. 

# In[153]:


U3 = np.array([12, 21, 28, 36, 39])   # Volt
R3 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])        # Ohm


# In[154]:


I3 = np.array([])   # Strømmen I, som dere må finne.    
r = 0               # Indre motstand som dere må finne.
emf = 0             # Emf i Peltier-element som dere må finne.

# Skriv din kode her


# In[155]:


# Skriv ut resultatene for Emf og indre resistans. 
# Bruk et passende antall desimaler, og riktige enheter!


# Når dere kommer på lab, vil alt dere trenger å gjøre være å sette inn målt verdi for spenning $U$ over motstanden, samt notere ned størrelsen på motstanden $R$ som ble brukt direkte inn i notebooken og produsere resultater!