Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie zakresu stosowalności prawa Ohma, oraz obliczenie temperatury włókna żarówki.

Wprowadzenie teoretyczne:

 Prawo Ohma:

„Stosunek natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia pomiędzy jego końcami jest stały.”

Mówiąc inaczej: Natężenie prądu, będące efektem przyłożonego

napięcia, zachowuje się proporcjonalnie do swojej przyczyny.

 I Prawo Kirchhoffa:

„Suma natężeń prądów wpływających do rozgałęzienia, równa jest sumie natężeń prądów wypływających z

tego rozgałęzienia.”

Σ Iwpływające = Σ Iwypływające

Jeśli w jakimś czasie do rozgałęzienia dopłynął ładunek q, to w tym samym czasie z tego rozgałęzienia musiał
również taki sam ładunek q odpłynąć.
II Prawo Kirchhoffa:

„W obwodzie zamkniętym suma spadków napięć na wszystkich odbiornikach prądu musi być równa sumie

napięć na źródłach napięcia.”

II prawo Kirchhoffa można sformułować także nieco inaczej – nieco bardziej „matematycznie” i ogólnie.:

„W oczku prąd suma spadków napięć na wszystkich odbiornikach prądu musi być równa zeru.”

 Opór elektryczny:

Stosunek napięcia do natężenia prądu jest określany mianem oporu elektrycznego. Jest on oznaczany literą R
(bo inne jego określenie to rezystancja).
W takim układzie „wzór na prawo Ohma” (przypominam, że sam wzór nie wyraża jeszcze prawidłowo tego

prawa) ma postać:

zatem: [R] = Ω = V/A

Dla przewodników spełniających prawo Ohma opór elektryczny jest stały.

R = const

Zastosowanie prawa Kirchhoffa w ujęciu oczkowym będzie polegało na zliczaniu napięć podczas
poruszania się zgodnie z ustalonym kierunkiem obiegu oczka.
Aby wartości napięć zliczały się prawidłowo przyjmiemy następujące reguły tej „ewidencji”:
Podczas sumowania w oczku napięć na ogniwach wartość tego napięcia bierzemy jako dodatnią,
jeśli znak biegunów zmienia się z minusa (-) na plus (+). W przeciwnym wypadku wartość napięcia na
ogniwie traktujemy jako ujemną.
Podczas sumowania napięć na opornikach, wartość napięcia na oporze bierzemy jako dodatnią,
jeśli poruszamy przeciwnie do kierunku prądu. W przeciwnym wypadku (gdy opornik przebywamy
zgodnie ze zwrotem prądu), spadek napięcia liczymy jako ujemny. Reguła ta stosuje się także do
spadków napięć na oporach wewnętrznych ogniw.

 Opór właściwy:

Opór właściwy to opór czynny stawiany przepływowi prądu przez przewodnik o długości 1 m i przekroju 1
m2. Jest to wielkość charakteryzująca przewodnictwo elektryczne materiału. Jej wartość jest różna dla
różnych materiałów.
Rezystywność jest zazwyczaj oznaczana, jako ρ (mała grecka litera rho). Jednostką rezystywności w układzie
SI jest om

⋅metr (Ω·m).

 Zależność oporu elektrycznego różnych ciał od temperatury:

Opór właściwy metali czystych zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury, natomiast opór właściwy
roztworów, kwasów, zasad i soli maleje.

Dla metali:

R

T

- rezystancja w temperaturze T [Ω],

R

0

- rezystancja w temperaturze odniesienia T0 [Ω],

α - temperaturowy współczynnik rezystancji [K-1],
ΔT - zmiana temperatury równa T-T0 [K],

Dla półprzewodników:

R

T

- rezystancja w temperaturze T [Ω],

R

∞

- rezystancja w temperaturze T=∞ [Ω],

Wg - szerokość pasma wzbronionego [eV],
k - stała Boltzmanna [eV/K]

 Sposoby pomiaru oporu elektrycznego:

Pomiar ten można wykonywać przy pomocy:



OMOMIERZA



MOSTKA ELEKTRYCZNEGO (np. Wheatstone’a, Thomsona)



WOLTOMIERZA i AMPEROMIERZA (metoda techniczna)

Żarówka wolframowa

L.p

U [V]

I

r

[A]

I

m

[A]

Uwagi

1.

2.

3.