قانون أوم

المناهج: KS3, GCSE, cycle 4, 2de, Sek I, HS, AP2, IB B.5

فتح المختبر الكامل ↗

الهدف

إيجاد العلاقة بين التيار المار في مقاومة والجهد بين طرفيها.

التجهيز

مصدر 5 V وأميتر ومقاومة 100 Ω؛ والفولتميتر موصول على التوازي مع المقاومة.

خطوات العمل

1. اضبط المصدر على 0 V بمقبض الجهد.
2. ارفع الجهد بخطوات مقدارها 1 V حتى 10 V، وسجّل عند كل خطوة قراءتي الأميتر والفولتميتر.
3. ارسم منحنى التيار بدلالة الجهد.
4. أوجد المقاومة من المنحنى: \(R = U / I\).

النتيجة المتوقعة

عند 5 V يقرأ الأميتر نحو 49.7 mA والفولتميتر نحو 4.97 V. تقع النقاط على خط مستقيم يمر بنقطة الأصل: التيار يتناسب طرديًا مع الجهد. \(R = U / I\) ≈ 100 Ω في كل خطوة؛ وعند 10 V يبلغ التيار نحو 99 mA.

الأسئلة

1. كيف يتغير ميل المنحنى إذا استخدمت مقاومة 200 Ω؟
2. لماذا يقرأ الفولتميتر أقل قليلًا من القيمة المضبوطة على المصدر؟

الإجابات

1. ميل المنحنى هو \(I / U = 1 / R\)، فيصبح مع 200 Ω نصف ما كان: عند كل جهد يقل التيار إلى النصف، نحو 50 mA عند 10 V بدلًا من 99 mA.
2. للمصدر مقاومة داخلية مقدارها 0.5 Ω، ويضيف الأميتر والكابلات إليها قليلًا. يهبط الجهد عليها ببضعة أجزاء من مئة من الفولت، فتحصل المقاومة على أقل قليلًا من الجهد المضبوط على المصدر: نحو 4.97 V بدلًا من 5 V.