prac-fiz-prawo-ohma.pdf

(298 KB) Pobierz
Prawo Ohma
opracowanie: Katarzyna Surowiecka
Prawo Ohma
Różnica potencjałów pomiędzy dwoma końcami przewodnika (napięcie)
U
jest
proporcjonalne do natężenia prądu
I
płynącego przez ten przewodnik.
Współczynnikiem proporcjonalności jest opór
R
U=RI
Opór mierzymy w omach (Ω=V/A). Można go mierzyć bezpośrednio omomierzem, albo
mierząc napięcie i natężenie prądu w układzie.
W tablicach fizycznych można znaleźć oporność właściwą dla różnych materiałów. Opór
przewodnika jest proporcjonalny do oporności właściwej
ρ
materiału, z którego jest
zbudowany, jego długości
l
i odwrotnie proporcjonalny do przekroju poprzecznego
S
l
R
�½
S
Jednostką oporności właściwej jest Ω∙m
Układ pomiarowy
Do wykonania doświadczenia potrzebne będą:
multimetry uniwersalne, które mogą pełnić rolę woltomierza, amperomierza i omomierza
oporniki
zasilacz prądu stałego
Czym się różni wartość nominalna od rzeczywistej?
Sprawdź opory wszystkich oporników w twoim zestawie pomiarowym. Wpisz do tabelki
zarówno wartość nominalna z opornika jak i zmierzoną doświadczalnie. Oblicz o ile procent
wartość zmierzona różni się od nominalnej.
R nominalny (R
n
)
R zmierzony (R
z
)
R
n
R
z
R
n
100%
1
Jak duże są rozbieżności?
Jaki jest opór elektryczny człowieka?
Wytrzyj ręce tak, żeby były suche i złap palcami za końcówki omomierza. Twój opór to:
........................................................................................................
Czy Twój opór jest taki sam jak opory Twoich kolegów?
Następnie nachuchaj na palce i ponownie zmierz swój opór
........................................................................................................
Czy coś się zmieniło? Dlaczego?
Łączenie oporników
Pojedyncze oporniki można ze sobą łączyć w większe układy. Cały taki układ można zastąpić
pojedynczym opornikiem o oporze zastępczym R
z
Połączenie
szeregowe
R
1
R
2
R
z
�½
R
1
R
2
Połączenie równoległe
R
1
R
2
1
1
1
�½
R
z
R
1
R
2
Wybierz dwa oporniki. Połącz je najpierw szeregowo a potem równolegle. Zmierz
omomierzem wartość oporu zastępczego. Porównaj z wartością policzoną z wykorzystaniem
zmierzonych w pierwszej części doświadczenia wartości oporu.
R
1
=...................................................
R
2
=....................................................
2
opór zmierzony
połączenie szeregowe
połączenie równoległe
opór obliczony
Badanie prawa Ohma dla pojedynczego opornika
Zmontuj obwód składający się z zasilacza, opornika, woltomierza i amperomierza. Pamiętaj,
ze woltomierz włączamy do obwodu równolegle a amperomierz szeregowo.
V
R
A
Zmieniaj napięcie na zasilaczu i zapisuj wartość napięcia zmierzonego na oporniku i prądu
płynącego przez układ. Nie zapomnij o jednostkach!
U[
]
I[
]
R=U/I [
]
3
Następnie przedstaw te same wyniki w formie wykresu ilustrującego zależność napięcia od
natężenia U(I) (tak jak na narysowanym przykładzie). Do przedstawionych punktów dopasuj
6
5
4
U[V]
3
2
1
0
0.0
0.8
1.6
2.4
3.2
4.0
4.8
5.6
I (mA)
prostą U=RI.
Współczynnik kierunkowy dopasowanej prostej (czyli tangens jej kąta nachylenia do osi x) to
szukana wartość oporu.
Otrzymany opór to:
R=...........................................
Jak ci się wydaje, dlaczego metoda dopasowywania prostej jest lepsza niż obliczanie
wyniku z każdego pomiaru?
Badanie prawa Ohma dla układu oporników
Zaproponuj układ kilku oporników, który będzie zawierać jednocześnie połączenia szeregowe
i równoległe. Narysuj schemat i oblicz opór zastępczy.
Schemat układu oporników
4
Następnie zbuduj układ pomiarowy i wypełnij tabelkę pomiarową. Tak jak poprzednio
sporządź wykres zależności napięcia od natężenia.
U[
]
I[
]
R=U/I [
]
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin