ΕΞΑΡΤΗΣΗ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ

Αν η θερμοκρασία του αντικειμένου παραμένει σταθερή, ο κανόνας του Ohm δηλώνει ότι το ρεύμα I σε μια αντίσταση είναι ανάλογο με τη διαφορά δυναμικού V κατά μήκος της. Σε

Ισχυρίζεται ότι είναι σε μορφή εξίσωσης.

R=V/I 

όπου R είναι η αντίσταση της συσκευής και P η σταθερά αναλογικότητας.

Δημιουργείται μια ευθεία γραμμή σχεδιάζοντας V έναντι I, με κλίση ίση με την τιμή της αντίστασης R σε σταθερή θερμοκρασία.

Το ηλεκτρικό πεδίο E είναι ευθέως ανάλογο με την πυκνότητα ρεύματος J σε οποιοδήποτε σημείο μέσα στον αγωγό:

(ΔΙΑΝΥΣΜΑ ΤΟΥ Ε) =ρ ×(ΔΙΑΝΥΣΜΑ ΤΟΥ J)

όπου ρ είναι η ειδική αντίσταση του αγωγού, η οποία παραμένει σταθερή σε μια σταθερή θερμοκρασία. Επειδή είναι αδύνατο να ποσοτικοποιηθεί άμεσα η πυκνότητα του ρεύματος και το ηλεκτρικό πεδίο, είναι προτιμότερο να επαναδιατυπωθεί η εξίσωση (1) ως προς τα μετρήσιμα φυσικά μεγέθη όπως η διαφορά ρεύματος και δυναμικού.

Αν η περιοχή διατομής του αγωγού είναι Α, τότε:

J=I/A

και η διαφορά δυναμικού V μεταξύ των άκρων του αγωγού υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση

V=(διάνυσμα του E)×(διάνυσμα του L)

όπου L είναι το μήκος του αγωγού, τότε η εξίσωση (1) γίνεται

VL=ρια

ΤΟ ΟΠΟΙΟ ΜΠΟΡΕΙ ΕΠΙΣΗΣ ΝΑ ΓΡΑΦΤΕΙ ΩΣ

R=VI

Αυτή η εξίσωση είναι γνωστή ως νόμος του Ohm, ο οποίος δηλώνει ότι η αντίσταση είναι η σταθερή αναλογικότητα που συνδέεται με τη διαφορά δυναμικού με το ρεύμα.

Απαιτούμενα υλικά για τη διεξαγωγή του πειράματος

1. Εξολοθρευτής μπαταριών

2. Αμπερόμετρο / Βολτόμετρο

3. Ρεοστάτης

4. Κλειδί για βύσμα μονής κατεύθυνσης

5. Αντίσταση

6. Ενσύρματες συνδέσεις

ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

1. Το μήκος του μαέστρου (R l)

2. Η περιοχή διατομής του αγωγού (R 1/A)

3. Η φύση του υλικού

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ:

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος, συνδέστε τις συσκευές.

Λάβετε υπόψη τις χαμηλότερες μετρήσεις του αμπερόμετρου και του βολτόμετρου.

Λάβετε υπόψη τις ενδείξεις του βολτόμετρου και του αμπερόμετρου. Αφαιρέστε το φις ή απενεργοποιήστε τον εξολοθρευτή μπαταρίας για λίγα λεπτά.

Αλλάξτε τον συρόμενο ακροδέκτη του ρεοστάτη για να επαναλάβετε τα βήματα 3 και 4 για διαφορετικές τρέχουσες τιμές.

R =V/I είναι ο τύπος για τον υπολογισμό της αντίστασης.

Σχεδιάστε ένα γράφημα με το I στον άξονα y και το V στον άξονα x ή το αντίστροφο.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΤΕ ΚΑΙ ΓΡΑΨΤΕ

Το βολτόμετρο και το αμπερόμετρο μετράνε και το λιγότερο εύρος

Ενδείξεις βολτόμετρου και αμπερόμετρου

Υπολογίστε χρησιμοποιώντας τον τύπο για την εύρεση αντίστασης

ΓΡΑΦΗΜΑ

ΠΡΟΦΥΛΑΞΕΙΣ

Ως καλώδια σύνδεσης, πρέπει να χρησιμοποιούνται χοντρά χάλκινα σύρματα και η μόνωση τους να αφαιρείται με γυαλόχαρτο.

Οι συνδέσεις πρέπει να είναι ασφαλείς.

Το βολτόμετρο και η αντίσταση πρέπει να συνδέονται παράλληλα.

Το ρεύμα πρέπει να περάσει για σύντομο χρονικό διάστημα για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του κυκλώματος.

ΟΡΙΣΜΕΝΕΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΠΤΥΧΕΣ:

Μια αντίσταση, μια μπαταρία, ένα αμπερόμετρο και ένα βολτόμετρο χρησιμοποιούνται συνήθως στα εργαστήρια φυσικής για τη διερεύνηση του νόμου του Ohm. Το αμπερόμετρο είναι μια συσκευή που μετρά το ρεύμα σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Το βολτόμετρο είναι μια συσκευή με ανιχνευτές που μπορούν να ακουμπηθούν σε δύο σημεία σε ένα κύκλωμα για να εκτιμηθεί η διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ τους. Η διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού στο εξωτερικό κύκλωμα μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας τον αριθμό των κυψελών στο πακέτο μπαταριών. Θα χρειαστεί να γνωρίζετε το ρεύμα που διαρρέει την αντίσταση καθώς και την τιμή της αντίστασης για να υπολογίσετε τη διαφορά δυναμικού. Όταν πολλαπλασιάσετε τα δύο, λαμβάνετε τάση ή δυναμικό.

Κάθε αντίσταση μειώνει μια συγκεκριμένη ποσότητα τάσης ανάλογη με την αντίστασή της όταν συνδέεται με μια πηγή τάσης ή οποιαδήποτε πηγή τροφοδοσίας.

Το "Drops" υποδηλώνει μείωση της τάσης μετά την αντίσταση.

Ένα βολτόμετρο συνδεδεμένο παράλληλα (κατά μήκος) της αντίστασης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της μείωσης της τάσης.

Η τάση κατά μήκος της αντίστασης είναι πλέον ορατή στο βολτόμετρο. Ωστόσο, εάν ελέγξετε την τάση μετά τον ακροδέκτη της αντίστασης συνδέοντας ένα βολτόμετρο στον ακροδέκτη μετά την αντίσταση και τη γείωση, θα δείτε μια τάση που είναι χαμηλότερη από την τάση τροφοδοσίας. αυτό είναι γνωστό ως διαφορά δυναμικού.

ΟΠΤΙΚΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΓΙΑ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ 

Επιτρέψτε μου να προσπαθήσω να το οπτικοποιήσω για εσάς. Ας υποθέσουμε ότι ένα ρέμα ή ένα ποτάμι ρέει κατηφορικά. Η κλίση έχει άμεση σχέση με την ταχύτητα του νερού. Εξετάστε το ενδεχόμενο να τοποθετήσετε έναν αριθμό βράχων στη διαδρομή του νερού. Το νερό επιβραδύνεται όταν έρχεται σε επαφή με τρεις βράχους.

Υπάρχει ρεύμα στο νερό. Η διαφορά δυναμικού είναι ο βαθμός κλίσης. Η πιθανή μείωση είναι συγκρίσιμη με τη μείωση της ταχύτητας του νερού.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Η τιμή R είναι η ίδια και συνεπής και για τις τρεις μετρήσεις.

Η αντίσταση μιας αντίστασης ορίζεται ως ο λόγος της διαφοράς δυναμικού V προς το ρεύμα I.

Ο νόμος του Ohm επιβεβαιώνεται χρησιμοποιώντας το γράφημα μεταξύ V και I, καθώς η γραφική παράσταση είναι μια ευθεία γραμμή.

Το ρεύμα ενός κυκλώματος είναι ανάλογο με τη διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού που εντυπώνεται στα άκρα του και αντιστρόφως ανάλογο με τη συνολική αντίσταση του εξωτερικού κυκλώματος. Το ρεύμα είναι ανάλογο με την τάση της μπαταρίας (διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού).

Ο νόμος του Ohm μπορεί να ελεγχθεί πειραματικά και μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε για να προσδιορίσουμε την τιμή μιας άγνωστης αντίστασης και να δοκιμάσουμε συνδυασμούς σειρών και παράλληλων αντιστάσεων.