Закон Ома

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

Открыть полную версию ↗

Цель

Установить связь между силой тока в резисторе и напряжением на нём.

Установка

Источник 5 В, амперметр и резистор 100 Ом; вольтметр подключён параллельно резистору.

Ход работы

1. Ручкой напряжения установите на источнике 0 В.
2. Повышайте напряжение с шагом 1 В до 10 В и на каждом шаге записывайте показания амперметра и вольтметра.
3. Постройте график зависимости силы тока от напряжения.
4. По графику найдите сопротивление \(R = U / I\).

Ожидаемый результат

При 5 В амперметр показывает около 49,7 мА, а вольтметр — около 4,97 В. Точки ложатся на прямую, проходящую через начало координат: сила тока пропорциональна напряжению. \(R = U / I\) ≈ 100 Ом на каждом шаге; при 10 В сила тока около 99 мА.

Вопросы

1. Как изменится наклон графика, если взять резистор 200 Ом?
2. Почему вольтметр показывает чуть меньше, чем установлено на источнике?

Ответы

1. Наклон графика равен \(I / U = 1 / R\), поэтому с резистором 200 Ом график вдвое положе: при любом напряжении сила тока вдвое меньше, около 50 мА при 10 В вместо 99 мА.
2. У источника внутреннее сопротивление 0,5 Ом, и амперметр с кабелями добавляют ещё немного. Ток создаёт на них падение напряжения в несколько сотых вольта, поэтому на резистор приходится чуть меньше напряжения, установленного на источнике: около 4,97 В вместо 5 В.