Закон Ома

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

Відкрити повну версію ↗

Мета

Установити зв’язок між силою струму в резисторі та напругою на ньому.

Установка

Джерело 5 В, амперметр і резистор 100 Ом; вольтметр під’єднано паралельно до резистора.

Хід роботи

1. Ручкою напруги встановіть на джерелі 0 В.
2. Підвищуйте напругу з кроком 1 В до 10 В і на кожному кроці записуйте показання амперметра і вольтметра.
3. Побудуйте графік залежності сили струму від напруги.
4. За графіком знайдіть опір \(R = U / I\).

Очікуваний результат

За 5 В амперметр показує близько 49,7 мА, а вольтметр — близько 4,97 В. Точки лежать на прямій, що проходить через початок координат: сила струму пропорційна напрузі. \(R = U / I\) ≈ 100 Ом на кожному кроці; за 10 В сила струму близько 99 мА.

Запитання

1. Як зміниться нахил графіка, якщо взяти резистор 200 Ом?
2. Чому вольтметр показує трохи менше, ніж установлено на джерелі?

Відповіді

1. Нахил графіка — це \(I / U = 1 / R\), тож для 200 Ом графік удвічі пологіший: за кожної напруги сила струму вдвічі менша, близько 50 мА за 10 В замість 99 мА.
2. Джерело має внутрішній опір 0,5 Ом, а амперметр і кабелі додають ще трохи. Струм створює на них спад напруги в кілька сотих вольта, тож на резистор припадає трохи менше, ніж установлено на джерелі: близько 4,97 В замість 5 В.