Ohm yasası

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

Tam sürümü aç ↗

Amaç

Bir dirençten geçen akım ile direncin uçlarındaki gerilim arasındaki ilişkiyi belirlemek.

Düzenek

5 V'luk bir kaynak, bir ampermetre ve 100 Ω'luk bir direnç; dirence paralel bir voltmetre bağlıdır.

İşlem basamakları

1. Gerilim ayar düğmesiyle kaynağı 0 V'a ayarlayın.
2. Gerilimi 1 V'luk adımlarla 10 V'a kadar artırın ve her adımda ampermetrenin ve voltmetrenin gösterdiği değerleri kaydedin.
3. Akımın gerilime bağlı grafiğini çizin.
4. Grafikten \(R = U / I\) direncini bulun.

Beklenen sonuç

5 V'ta ampermetre yaklaşık 49,7 mA, voltmetre yaklaşık 4,97 V gösterir. Noktalar orijinden geçen bir doğru üzerindedir: akım gerilimle doğru orantılıdır. Her adımda \(R = U / I\) ≈ 100 Ω; 10 V'ta akım yaklaşık 99 mA'dir.

Sorular

1. 200 Ω'luk bir direnç kullanırsanız grafiğin eğimi nasıl değişir?
2. Voltmetre neden kaynakta ayarlanan değerden biraz daha az gösterir?

Cevaplar

1. Grafiğin eğimi \(I / U = 1 / R\) olduğu için 200 Ω ile eğim yarıya iner: her gerilimde akım yarı yarıya küçüktür, 10 V'ta 99 mA yerine yaklaşık 50 mA.
2. Kaynağın 0,5 Ω'luk bir iç direnci vardır, ampermetre ve kablolar da biraz daha ekler. Akım bunların üzerinde voltun yüzde birkaçı kadar bir gerilim düşümü oluşturur; bu yüzden dirence kaynakta ayarlanan gerilimden biraz daha azı düşer: 5 V yerine yaklaşık 4,97 V.